JP6202471B2 - 医用ポリオキシプロピレン重合体の製造方法および医用ポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体の製造方法 - Google Patents
医用ポリオキシプロピレン重合体の製造方法および医用ポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体の製造方法 Download PDFInfo
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Description
ポリオキシプロピレン重合体およびポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体において、アリルエーテルなどの不飽和エーテルの存在は、水酸基数の実質的な低下をもたらし、水酸基を他の官能基に化学変換して医用材料として用いる場合は、その機能を損なうことになる。また、不飽和エーテルは予期せぬ界面活性効果や副反応などにより、材料の物性に悪影響を及ぼす可能性もある。
(1) 以下の工程:
(A) プロピレンオキシドと反応する活性水素を有する開始物質にプロピレンオキシドを開環重合させて得られる、アリルエーテルを含むポリオキシプロピレン重合体に対して、アルカリ金属の三級アルコキシドを開始物質の活性水素のモル数に対して過剰に加え、115℃以下で熱処理してアリルエーテルをプロペニルエーテルに異性化させる工程;および
(B) 工程(A)で得られた生成物に対して鉱酸を加えてpH4以下に調整し、70℃以下で処理してプロペニルエーテルを加水分解する工程;
を有することを特徴とする、医用ポリオキシプロピレン重合体の製造方法。
(2) 前記工程(B)の後に、
(C) ポリオキシプロピレン重合体を水洗する工程と
(D) ポリオキシプロピレン重合体をアルミニウムとケイ素との少なくとも一方を含む酸化物からなる無機系吸着剤で処理する工程
との少なくとも一方を実施することを特徴とする、(1)の方法。
(3) 以下の工程:
(A) プロピレンオキシドと反応する活性水素を有する開始物質にプロピレンオキシドを開環重合させて得られる、不純物としてアリルエーテルを含むポリオキシプロピレン重合体に対して、アルカリ金属の三級アルコキシドを前記開始物質の前記活性水素のモル数に対して過剰に加え、115℃以下で熱処理してアリルエーテルをプロペニルエーテルに異性化させる工程;および
(B) 工程(A)で得られた生成物に対して鉱酸を加えてpH 4以下に調整し、70℃以下で処理してプロペニルエーテルを加水分解する工程;
を実施して医用ポリオキシプロピレン重合体を得た後、前記医用ポリオキシプロピレン重合体に対して、エチレンオキシドを開環重合させる工程を含む、医用ポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体の製造方法。
(4) 前記工程(B)の後に、
(C) ポリオキシプロピレン重合体を水洗する工程と
(D) ポリオキシプロピレン重合体をアルミニウムとケイ素との少なくとも一方を含む酸化物からなる無機系吸着剤で処理する工程
との少なくとも一方を実施することによって、前記医用ポリオキシプロピレン重合体を得ることを特徴とする、(3)の方法。
医用とは、創傷被覆材、癒着防止材、薬物徐放材、再生医療における足場材料などの、生体に適用されるべき用途である。
不飽和エーテル含量(meq/g) =
[(I2/2)+(I3/3)]/(I1/3)×(Mn−60.10)/58.08×103/Mn
不飽和エーテル含量(meq/g) =
[(I2/2)+(I3/3)]/(I1/3)×(Mn−60.10)/58.08×103/Mn’
5Lオートクレーブ容器へN,N,N’,N’-テトラキス(2-ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン146.2g (0.500mol)、50質量%水酸化カリウム水溶液9.87g (88.0mmol)、およびトルエン730gを仕込み、系内を窒素置換後、110℃に昇温し、水をトルエンで共沸除去した。110℃以下かつ0.5MPa以下でプロピレンオキシド2325g (40.0mol)を加え、同温度にて容器内の圧力が平衡に達するまで2時間以上反応を続けた。減圧にて未反応のプロピレンオキシドガスを除去後、無色透明の低粘度液状ポリオキシプロピレン重合体を得た。
温度計、窒素吹き込み管、攪拌機、Dean-stark管、および冷却管を装備した1L四つ口フラスコへプロピレンオキシド重合反応で得られたポリオキシプロピレン重合体300g (60.0mmol)とトルエン300gを仕込み、窒素雰囲気下110℃に昇温し、水をトルエンで共沸除去した。室温へ冷却後、脱水トルエン90gでスラリーにしたカリウムt-ブトキシド53.9g (480mmol)を加え、窒素雰囲気下100℃で2時間反応を行なった。40℃に冷却した後、冷却を続けながら徐々にイオン交換水80gを加えた。6N塩酸120ml
(720mmol)を加えて、窒素雰囲気下40℃で2時間反応を行なった。冷却しながら400g/l水酸化ナトリウム水溶液14ml (140mmol)で中和後、5質量%食塩水600g、メタノール450gおよびクロロホルム600gを加えて分液漏斗で洗浄した。水層を廃棄し、有機層を5質量%食塩/5質量%炭酸水素ナトリウム水溶液600gとメタノール450gの混合溶液で洗浄した後、有機層の溶媒を留去した。残渣に含まれる水をトルエンで共沸除去した後、トルエン300gでスラリーにした協和化学工業(株)製キョーワード700 9gおよびキョーワード1000 9gを加え、窒素雰囲気下40℃で1時間撹拌した。東洋濾紙(株)製No.5A濾紙で濾過後、溶媒を留去して無色透明の低粘度液状ポリオキシプロピレン重合体を得た。
5Lオートクレーブ容器へ実施例1で得られたポリオキシプロピレン重合体250g (50.0mmol)、トルエン282g、
および50質量%水酸化カリウム水溶液1.56g (13.9mmol)とメタノール5.5gの混合溶液を仕込み、系内を窒素置換後、110℃に昇温し、水とメタノールをトルエンで共沸除去した。120℃以下かつ0.5MPa以下でエチレンオキシド500g (11.4mol)を加え、同温度にて容器内の圧力が平衡に達するまで2時間以上反応を続けた。減圧にて未反応のエチレンオキシドガスを除去後、80℃に冷却し、85質量%リン酸で中和して無色に近い固体のポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体を得た。
従来技術の中で不飽和エーテル含量が最も低いと考えられる非特許文献2に基づいて、以下の比較実験を行った。
温度計、窒素吹き込み管、攪拌機、Dean-stark管、および冷却管を装備した1L四つ口フラスコへプロピレンオキシド重合反応で得られたポリオキシプロピレン重合体360g (72.0mmol)とトルエン360g、および50質量%水酸化カリウム水溶液1.62g (14.4mmol)を仕込み、窒素雰囲気下110℃に昇温し、水をトルエンで共沸除去した。トルエンを全量留去後、窒素雰囲気下160℃で3時間反応を行なった。40℃に冷却した後、50質量%リン酸でpH 3に調整し、窒素雰囲気下100℃で1時間反応を行なった。40℃に冷却した後、3分割して比較例1〜3の実験に使用した。
温度計、窒素吹き込み管、攪拌機、Dean-stark管、および冷却管を装備した300ml 四つ口フラスコへ比較例1で得られたポリオキシプロピレン重合体120g (24.0mmol)、イオン交換水2.5g、協和化学工業(株)製キョーワード600 1.8gおよびキョーワード700 0.6gを仕込み、窒素雰囲気下100℃で1時間撹拌した。40℃に冷却し、東洋濾紙(株)製No.5A濾紙で濾過後、溶媒を留去して褐色透明の低粘度液状ポリオキシプロピレン重合体を得た。
分液漏斗へ比較例1で得られたポリオキシプロピレン重合体120g (24.0mmol)、トルエン120gおよびイオン交換水120gを仕込み、室温で十分振り混ぜた後、静置して分液させた。下層の水層を除いた後、再度同量のイオン交換水を仕込み、同じ操作を繰り返した。次いで水層を除き、上層の有機層を減圧下濃縮して残存する水を共沸除去した後、東洋濾紙(株)製No.5A濾紙により濾過して褐色透明の低粘度液状ポリオキシプロピレン重合体を得た。
比較例1で得られたポリオキシプロピレン重合体120g (24.0mmol)を実施例1に準じて400g/l水酸化ナトリウム水溶液で中和後、クロロホルム240gに溶解し、5質量%食塩水240gおよびメタノール180gを加えて分液漏斗で洗浄した。水層を廃棄し、有機層を5質量%食塩/5質量%炭酸水素ナトリウム水溶液240gとメタノール180gの混合溶液で洗浄した後、有機層の溶媒を留去した。残渣に含まれる水をトルエンで共沸除去した後、トルエン120gでスラリーにした協和化学工業(株)製キョーワード700 3.6gおよびキョーワード1000 3.6gを加え、窒素雰囲気下40℃で1時間撹拌した。東洋濾紙(株)製No.5A濾紙で濾過後、溶媒を留去して黄色透明の低粘度液状ポリオキシプロピレン重合体を得た。
5Lオートクレーブ容器へ比較例1で得られたポリオキシプロピレン重合体100g (20.0mmol)、トルエン113g、
および50質量%水酸化カリウム水溶液0.62g (5.5mmol)とメタノール2.2gの混合溶液を仕込み、系内を窒素置換後、110℃に昇温し、水とメタノールをトルエンで共沸除去した。120℃以下かつ0.5MPa以下でエチレンオキシド200g (4.5mol)を加え、同温度にて容器内の圧力が平衡に達するまで2時間以上反応を続けた。減圧にて未反応のエチレンオキシドガスを除去後、80℃に冷却し、85質量%リン酸で中和して褐色固体のポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体を得た。
温度計、窒素吹き込み管、攪拌機、Dean-stark管、および冷却管を装備した300ml 四つ口フラスコへプロピレンオキシド重合反応で得られたポリオキシプロピレン重合体100g (20.0mmol)とトルエン100gを仕込み、窒素雰囲気下110℃に昇温し、水をトルエンで共沸除去した。室温へ冷却後、川研ファインケミカル(株)製SM-28 (28質量%ナトリウムメトキシド メタノール溶液) 30.9g (160mmol)を加え、100℃まで昇温しながらメタノールを除去した。その後、窒素雰囲気下100℃で2時間反応を行なった。
また、比較例4では、後処理を実施例1と同様の工程(D)で行ったところ、着色は幾分低減されたものの、実施例1と同等の水準まで低減することは不可能であった。したがって、比較例1で生じた着色は、実施例1と同様の工程(D)では除去できない成分を含むと考えられる。
Claims (4)
- 以下の工程:
(A) プロピレンオキシドと反応する活性水素を有する開始物質にプロピレンオキシドを開環重合させて得られる、不純物としてアリルエーテルを含むポリオキシプロピレン重合体に対して、アルカリ金属の三級アルコキシドを前記開始物質の前記活性水素のモル数に対して過剰に加え、115℃以下で熱処理してアリルエーテルをプロペニルエーテルに異性化させる工程;および
(B) 工程(A)で得られた生成物に対して鉱酸を加えてpH 4以下に調整し、70℃以下で処理してプロペニルエーテルを加水分解する工程;
を有することを特徴とする、医用ポリオキシプロピレン重合体の製造方法。 - 前記工程(B)の後に、
(C) ポリオキシプロピレン重合体を水洗する工程と
(D) ポリオキシプロピレン重合体をアルミニウムとケイ素との少なくとも一方を含む酸化物からなる無機系吸着剤で処理する工程
との少なくとも一方を実施することを特徴とする、請求項1記載の方法。 - 以下の工程:
(A) プロピレンオキシドと反応する活性水素を有する開始物質にプロピレンオキシドを開環重合させて得られる、不純物としてアリルエーテルを含むポリオキシプロピレン重合体に対して、アルカリ金属の三級アルコキシドを前記開始物質の前記活性水素のモル数に対して過剰に加え、115℃以下で熱処理してアリルエーテルをプロペニルエーテルに異性化させる工程;および
(B) 工程(A)で得られた生成物に対して鉱酸を加えてpH 4以下に調整し、70℃以下で処理してプロペニルエーテルを加水分解する工程;
を実施して医用ポリオキシプロピレン重合体を得た後、前記医用ポリオキシプロピレン重合体に対して、エチレンオキシドを開環重合させる工程を含む、医用ポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレンブロック共重合体の製造方法。 - 前記工程(B)の後に、
(C) ポリオキシプロピレン重合体を水洗する工程と
(D) ポリオキシプロピレン重合体をアルミニウムとケイ素との少なくとも一方を含む酸化物からなる無機系吸着剤で処理する工程
との少なくとも一方を実施することによって、前記医用ポリオキシプロピレン重合体を得ることを特徴とする、請求項3記載の方法。
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