JP6227147B2 - カルボキシル基を含有するポリマー、その製造方法及び用途、担持型金属触媒及びペネム系抗生物質中間体の製造方法 - Google Patents

カルボキシル基を含有するポリマー、その製造方法及び用途、担持型金属触媒及びペネム系抗生物質中間体の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、化学合成分野に関し、具体的に、カルボキシル基を含有する官能化ポリマー、その製造方法、担持型金属触媒の製造における用途、担持型金属触媒及び担持型金属触媒でカルベン挿入反応を行ってペネム系抗生物質中間体を製造する方法に関する。
大体半世紀前、Merrifieldにより初めてジビニルベンゼンで架橋結合されたクロロメチルポリスチレン樹脂を固相ポリペプチドの合成に用いる概念を報道してから、異なる方式でポリマーを化合物の合成や純化に応用することはますます普及化されている。最近、各種の類型の大分子材料、例えばJandaJelやTentageld等が発展された。これらは固相の合成の担体になると共に、試薬や触媒等を担持する。これらの材料は、Merrifield樹脂に比べ、その反応中心がそのポリエーテル鎖の末端にあって、樹脂中の非極性のポリスチレン骨格から離れているので、ポリマーの膨潤に対する需要が減少されているメリットを有する。
重金属触媒を担持するため、通常、共有結合又は非共有結合の方式で、キラル又は非キラルの配位子(例えば、リン配位子やアミノ基配位子等)をポリマーに接続させる。該ポリマーを重金属触媒の担体とし、重金属触媒と担体上の上記配位子を配合させることで、重金属触媒の担持を実現する。当該方面について多く報道されている(Chem. Rev.2009,109,815)。且つ、形成された担持型触媒は特定の反応で触媒作用を果たし、以下、例をあげて説明する。
下式(VI)で示す二価ケトンエステル化合物は、化学式(V)で示すジアゾ化合物から触媒1(ロジウム触媒)の触媒作用で製造されたものである。
Figure 0006227147
触媒1の構造式は以下のようである:
Figure 0006227147
ここで、Rはカルボキシル基の保護基を表し、Rは水素又はメチル基を表し、Xは酸素原子又は一つのアルキル基によって置換された窒素原子を表し、Rは適切に置換されたアルキル基を表す。
具体的に、上記化学式(VI)に示す二次元ケトンエステル化合物は、化学式(V)に示すジアゾ化合物から、N−H挿入反応を行って製造されたものである。反応は、上記構造に示すロジウム化合物を触媒とし、化学式(V)に示す化合物とロジウムカルベンを形成すると共に、ジアゾ基をリリースし、最終的に産物(VI)を形成し、該産物は、重要なペネム系抗生物質中間体である。
しかし、上記したリン配位子やアミノ基配位子等を有するポリマーを触媒担体として製造される担持型金属触媒には以下の問題が存在する:(1)、機械性能が悪く、触媒が容易に消耗され、担持させた高価の重金属の損失率が高く、(2)、触媒の製造生産性が低く、(3)、通常、触媒の触媒活性が低い。特に、触媒の中に担持されるものがロジウム等の高価の重金属である場合、触媒の触媒活性、機械性能等は直接的に産業化コストへ影響を与える。
本発明は、既存技術において担持型金属触媒の機械性能が悪いので重金属が流失し、コストが高い問題を解決できるカルボキシル基を含有するポリマー、その製造方法と用途、担持型触媒及びペネム系抗生物質中間体の製造方法を提供することをその目的とする。
上記の目的を実現するため、本発明の一態様によると、モルパーセントで(1)50%〜99%のモノマーAと、(2)0.5%〜25%のモノマーBと、(3)0.5%〜25%のモノマーCとが重合してなるカルボキシル基を含有するポリマーを提供する。ここで、モノマーAは式(Ι)に示す構造を有し、
Figure 0006227147
モノマーAにおいて、Rはフェニル基又はCOOR’を表し、R’はC1〜C10のアルキル基を表し、
モノマーBは、式(II−1)乃至(II−8)の中の一つに示す構造を有し、
Figure 0006227147
モノマーCは、式(III−1)乃至(III−7)の中の一つに示す構造を有し、
Figure 0006227147
さらに、R’はC1〜C5のアルキル基を表し、好ましくは、メチル基、エチル基、イソプロピル基又はtert−ブチル基を表す。
さらに、ポリマーは、モルパーセントで、(1)80%〜99%のモノマーAと、(2)0.5%〜10%のモノマーBと、(3)0.5%〜10%のモノマーCとが重合してなる。
さらに、ポリマーは、モルパーセントで、(1)90%〜99%のモノマーAと、(2)0.5%〜8%のモノマーBと、(3)0.5%〜5%のモノマーCとが重合してなる。
本発明の他の一態様によると、ポリマーは、モノマーAと、モノマーBと、モノマーCとから懸濁重合する方法によって製造されるカルボキシル基を含有するポリマーの製造方法を提供する。
さらに、ポリマーは、モノマーAと、モノマーBと、モノマーCとから、水媒体で開始剤、安定剤、ポロゲンの存在下で、懸濁重合方法によって製造される。
さらに、開始剤は、アゾビスイソブチロニトリル又は過酸化ベンゾイルであって、開始剤のモル量はモノマー総モル量の0.05〜10%である。
さらに、安定剤は、水溶性ポリマーと無機塩からなる混合物であって、水溶性ポリマーと無機塩の質量比が0.2〜5:1であることが好ましく、水溶性ポリマーはポリビニルアルコール又はアラビアガムであって、無機塩は塩化ナトリウムであって、水溶性ポリマーの水媒体中の質量濃度は0.1〜10%で、無機塩の水媒体中の質量濃度は0.2〜20%である。
さらに、ポロゲンは、メチルベンゼン、ジメチルベンゼン、クロロベンゼン、テトラヒドロフランの中の1種又は複数種で、ポロゲン質量とモノマー総質量の比は0.1〜3:1である。
本発明の他の一態様によると、カルボキシル基を含有するポリマーを担持型金属触媒の担体とする用途を提供する。
さらに、担持型金属触媒は、担持型ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム又はイリジウム触媒である。
本発明の他の一態様によると、上述したポリマーを担体とする担持型金属触媒を提供する。
さらに、担持型金属触媒は、担持型ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム又はイリジウム触媒である。
さらに、担持型金属触媒は担持型ロジウム触媒で、下式(IV)に示す構造を有し、
Figure 0006227147
ここで、RはC1〜C10のアルキル基を表し、好ましくは、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基又はn−ヘプチル基であって、P−COO−はポリマーが水素の除去をが行われた後の残りの基を表し、xは0.1〜4.0の任意数を表す。
本発明の他の一態様によると、上述したポリマーとロジウムの有機酸塩が以下の反応式で反応して得る担持型金属触媒の製造方法を提供する。
Figure 0006227147
ここで、P−COOHは請求項に記載のポリマーを表し、xは0.1〜4.0の任意数を表し、RはC1〜C10のアルキル基を表し、好ましくは、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基又はn−ヘプチル基である。
さらに、反応は有機溶剤の中で行われ、有機溶剤はテトラヒドロフラン、メチルベンゼン、ジメチルベンゼン、クロロベンゼン又はジエチレングリコールジメチルエーテルから選ばれる。
本発明の他の一態様によると、式(V)に示す化合物から上述した担持型ロジウム触媒の触媒作用で、以下の反応式で反応させて式(VI)に示すペネム系抗生物質中間体を得るカルベン挿入反応によってペネム系抗生物質中間体を製造する方法を提供する。
Figure 0006227147
ここで、Rはp−ニトロベンジル、2−ニトロベンジル、3−ニトロベンジル、ベンジル、p−クロロベンジル、p−メチル基ベンジル、アリル基、メチル基又はエチル基を表し、Rは水素又はメチル基を表す。
さらに、反応は有機溶剤の中で行われ、有機溶剤は酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸イソプロピル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチル基tert−ブチル基エーテル、ジエチルエーテル、ジクロロメタン又は1,2−ジクロロエタンから選ばれる。
さらに、担持型ロジウム触媒と式(V)に示す化合物とのモル比は1:50〜2000である。
さらに、反応の温度は20〜50℃である。
本発明のカルボキシル基を含有するポリマー、その製造方法と用途、担持型触媒及びペネム系抗生物質中間体の製造方法を応用する。本発明に提供されるカルボキシル基を含有するポリマーは架橋型ポリマーで、ポリマーの鎖に大量のベンゼン環を有し、ポリマーの剛性及び硬さを向上させて、ポリマーの機械性能を有効に改善することができる。同時に、該ポリマーはカルボキシル基を主官能基とし、それを担体として、カルボキシル基と重金属とが配合反応し、製造された担持型金属触媒中の金属とポリマーとの間には一層良好な接続安定性を有する。上述した二つの方面の要素により、担持型金属触媒の安定性を改善し、触媒を繰り返して使用しても触媒の活性を失うことがない。さらに、重金属活性成分の流失を減少し、コストを低減できる。
ここで、矛盾しない限り、本願の実施例及び実施例中の特徴を互いに結合することができる。以下、実施例を結合して本発明を説明する。
背景部分に記載のように、既存の担持型金属触媒には機械性能が悪いので重金属が流失し、コストが高い問題が存在する。当該問題を解決するため、本発明の発明者は、カルボキシル基を含有するポリマーを提供し、モルパーセントで、以下のモノマーが重合してなる:(1)50%〜99%のモノマーAと、(2)0.5%〜25%のモノマーBと、(3)0.5%〜25%のモノマーC。ここで、モノマーAは式(Ι)に示す構造を有し、
Figure 0006227147
モノマーAにおいて、Rはフェニル基又はCOOR’を表し、R’はC1〜C10のアルキル基を表し、
モノマーBは式(II−1)乃至(II−8)の中の一つに示す構造を有し、
Figure 0006227147
モノマーCは式(III−1)乃至(III−7)の中の一つに示す構造を有する。
Figure 0006227147
本発明で提供する上記ポリマーは、架橋型ポリマーであって、ポリマー鎖に大量のベンゼン環を有し、ポリマーの剛性及び硬さを向上させ、ポリマーの機械性能を有効に改善することができる。同時に、該ポリマーはカルボキシル基を主官能基とし、それを担体として、カルボキシル基と重金属とが配合反応し、製造された担持型金属触媒中の金属とポリマーとの間には一層良好な接続安定性を有する。上述した二つの方面の要素により、担持型金属触媒の安定性を改善し、触媒を繰り返して使用しても触媒の活性を失うことがない。さらに、重金属活性成分の流失を減少し、コストを低減できる。そして、該ポリマーで金属を担持して形成した触媒の触媒活性が高く、反応の収率の向上に一層有利である。
本発明の上記モノマーAにおいて、R’は上記範囲で選択すればよい。一好適な実施形態において、上記R’はC1〜C5のアルキル基を表し、メチル基、エチル基、イソプロピル基又はtert−ブチル基を表すことが好ましい。R’を導入することで、剛性のあるポリマーの分子鎖で一部飽和側鎖に進入し、分子鎖の柔軟性と鎖間の距離をさらに調節することができる。従って、最終的な触媒の機械性能を調節できる。上記範囲に導入されたR’は最終的な触媒の機械性能を向上させると共に、一定の鎖間距離は金属原子の進入にも有利であって、最終的な触媒の金属担持量が高い。
本発明で提供する上記ポリマーにおいて、分子鎖に上記3類型のモノマーを含むのであれば、ポリマーの機械性能をある程度改善することができる。一好適な実施形態において、ポリマーは、モルパーセントで、(1)80%〜99%のモノマーAと、(2)0.5%〜10%のモノマーBと、(3)0.5%〜10%のモノマーCとが重合してなる。3種類のモノマー間の使用量を調節することで、ポリマーの主鎖中のベンゼン環の比例とカルボキシル基の含有量を調節することができ、さらに、ポリマーの機械性能と金属を担持可能な量を調節することができる。モノマーの比例を上記範囲に制御することで、最終的な触媒の機械性能と金属担持量を同時に考慮することができる。また、ポリマーがモルパーセントで、(1)90%〜99%のモノマーAと、(2)0.5%〜8%のモノマーBと、(3)0.5%〜5%のモノマーCとが重合していることがさらに好ましい。
本発明の他の一態様によると、カルボキシル基を含有するポリマーの製造方法を提供し、ポリマーはモノマーAと、モノマーBと、モノマーCとから懸濁重合させる方法により製造される。懸濁重合させる時、溶剤を反応媒質とすることで、反応の安定性と転化率を向上させることができる。同時に、懸濁重合は反応へ均一相体系を提供可能で、形成されるポリマー産物の分子量分布が狭く、質量が高い。
一好適な実施形態において、上記ポリマーは、モノマーAと、モノマーBと、モノマーCとから水媒体で開始剤、安定剤、ポロゲンの存在下で、懸濁重合させる方法によって製造される。ポロゲンは製造されたポリマーの基材に隙間を形成し、その比表面積を向上させて、最終的な担持型触媒の金属担持量を向上させ、さらに触媒の触媒活性を向上させることができる。
上記開始剤、安定剤、ポロゲンとして、当業者が有機合成時に慣用する試薬を利用すればよい。一好適な実施形態において、上記開始剤は、アゾビスイソブチロニトリル又は過酸化ベンゾイルを含むが、これらに限定されることはなく、開始剤のモル量はモノマー総モル量の0.05〜10%である。安定剤は、水溶性ポリマーと無機塩からなる混合物を含むが、これらに限定されることはなく、水溶性ポリマーと無機塩の質量比が0.2〜5:1であることが好ましい。水溶性ポリマーはポリビニルアルコール又はアラビアガムで、無機塩は塩化ナトリウムであって、水溶性ポリマーの水媒体中の質量濃度は0.1〜10%で、無機塩の水媒体中の質量濃度は0.2〜20%である。ポロゲンは、メチルベンゼン、ジメチルベンゼン、クロロベンゼン、テトラヒドロフランの中の1種又は複数種を含むが、これに限定されることはなく、ポロゲン質量とモノマー総質量の比は0.1〜3:1である。
本発明の他の一態様によると、カルボキシル基を含有するポリマーを担持型金属触媒の担体とする用途を提供する。上記ポリマーを担体として製造される担持型金属触媒は高い機械性能を有する。同時に、カルボキシル基と金属との間の配合反応によって、金属をポリマー基材に担持させて、金属の担持安定性を向上させることができる。重複して使用する場合、触媒は長期間にわたって高い触媒活性を保持することができる。
上記担持型金属触媒において、担持する金属は、当業者が周知の金属であることができる。一好適な実施形態において、上記担持型金属触媒は、担持型ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム又はイリジウム触媒である。
本発明の他の一態様によると、担持型金属触媒を提供し、上述したポリマーを担体とする。
担持型金属触媒が、担持型ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム又はイリジウム触媒であることが好ましい。
上記類型の担持型金属触媒は、いずれも高い機械性能及び触媒活性を有する。一好適な実施形態において、上記担持型金属触媒は、担持型ロジウム触媒であって、下式(IV)に示す構造を有する:
Figure 0006227147
ここで、RはC1〜C10のアルキル基を表し、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基又はn−ヘプチル基を表することが好ましく、P−COO−はポリマーが水素の除去が行われた後の残りの基を表し、xは0.1〜4.0の任意数を表す。金属ロジウムを触媒活性組成とし、それを上記ポリマーと配合する際、収率が高く、ロジウム原子とポリマー担体との間に一層優れた担持安定性を有する。
本発明の他の一態様によると、担持型金属触媒の製造方法を提供し、上述したポリマーとロジウムの有機酸塩とを反応させて得る。該反応において、ポリマーに持つカルボキシル基官能基中の水素原子と有機酸塩中の金属原子とを置換させて、金属原子をポリマー担体に担持させる。反応式は以下のとおりである:
Figure 0006227147
ここで、P−COOHは請求項に記載のポリマーを表し、xは0.1〜4.0の任意数を表し、RはC1〜C10のアルキル基を表し、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基又はn−ヘプチル基であることが好ましい。上記反応によって形成された担持型ロジウム触媒は、高い触媒活性を有する。同時に、金属ロジウムはカルボキシル基によってポリマー担体に担持され、両方間に強い結合力を有し、触媒を重複して使用しても流失率が小さく、触媒活性が高いメリットを有する。
本発明の上記示唆から、当業者であれば、触媒を製造する具体的な工程を選択できる。一好適な実施形態において、上記反応は有機溶剤の中で行われ、有機溶剤はテトラヒドロフラン、メチルベンゼン、ジメチルベンゼン、クロロベンゼン又はジエチレングリコールジメチルエーテルから選ばれる。
本発明の他の一態様によると、カルベン挿入反応によってペネム系抗生物質中間体を製造する方法を提供し、式(V)に示す化合物から上記担持型ロジウム触媒の触媒作用で反応させて、式(VI)に示すペネム系抗生物質中間体を得る。反応式は以下のようである:
Figure 0006227147
ここで、Rはp−ニトロベンジル、2−ニトロベンジル、3−ニトロベンジル、ベンジル、p−クロロベンジル、p−メチル基ベンジル、アリル基、メチル基又はエチル基を表し、Rは水素又はメチル基を表す。
本発明で提供するポリマーを担体として製造される担持型ロジウム触媒は、高い機械性能と高い触媒活性を有する。それによる触媒作用で上記反応を行って、ペネム系抗生物質中間体(式VI)を製造する際、反応の収率が高い。同時に、高い機械性能によって、触媒を循環して利用しても活性を無くすことがなく、高価の金属活性成分が流失することがなく、回分反応(batch reaction)、連続流動相反応等の各種の反応形態に適用する。要するに、既存の製造方法に比べ、反応コストを明らかに低減し、生産效率を向上させ、環境汚染を低減する。
上記ペネム系抗生物質中間体を製造する方法において、当業者が慣用する工程条件を利用すればよい。一好適な実施形態において、上記反応は有機溶剤の中で行われ、有機溶剤は酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸イソプロピル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチル基tert−ブチル基エーテル、ジエチルエーテル、ジクロロメタン又は1,2−ジクロロエタンから選ばれる。
担持型ロジウム触媒と式(V)に示す化合物とのモル比が1:50〜2000であることが好ましい。
反応の温度は20〜50℃であることが好ましい。
本発明による上記示唆から、当業者であれば、具体的なペネム系抗生物質中間体(式VI)を製造する操作フローを選択することができる。上記方法は回分反応と連続流動相反応に適用する。
具体的に、回分反応フローは以下のようである:担持型ロジウム触媒と有機溶剤とを混合し、0〜2時間攪拌した後、反応物(即ち、式(V)に示す化合物)を添加し、反応温度を10〜120℃に制御して、0.5〜24時間反応させる(状況に応じて設定する)。ろ過分離してロジウム担持触媒を得て、適合な溶剤で洗浄し、乾燥させて直接に次の循環の反応で使用し、ろ過液は直接に次の反応に使用する。
ここで、反応物と触媒(Rhで計算)とのモル比は50〜2000:1で、反応溶剤の使用量は反応物に対して5〜30mL/gである。
連続性反応フローは以下のようである:担持型ロジウム触媒と有機溶剤とを混合し、0〜2時間攪拌し、一定の体積の不活性充填材を添加し、触媒と均一に攪拌し、湿式でジャケット付き管型反応器に入れて、反応器のジャケットにお湯を流して導熱媒質とし、温度を10〜120℃に制御する。反応物と有機溶剤とを混合し、均一相に攪拌し、原料供給ポンプで上記管型反応器に連続的に供給し、受け取り端に受け取り器を設けて連続して受け取りし、受け取り液を直接に次の工程の反応に応用することができる。
ここで、反応物溶液の空間速度は0.01〜0.1mL/(min・mg Rh)で、当該空間速度とは、単位時間で単位質量の触媒が処理した液体量を指す。反応溶剤の使用量は反応物に対して5〜30mL/gである。不活性充填材と触媒との体積比は0.5〜5:1である。
要するに、本発明で提供するポリマーは架橋型ポリマーで、その製造方法は簡単で、カルボキシル基の含有量が高く、金属塩を有効に担持して担持型触媒の製造に用いられ、得られた触媒の触媒活性は優れていて、回収が容易である。
本発明で提供する担持型金属触媒の製造方法は簡単で、担持した金属の含有量が高く、結合率が高く、重複して使用しても触媒活性を失うことがなく、回収に便利であって、触媒の使用量を減少し、反応コストを明らかに低減し、環境汚染を低減することができる。
本発明で提供するカルベン挿入反応でペネム系抗生物質中間体を製造する方法は、上記担持型金属触媒を利用していて、触媒活性が高く、回収及び循環利用に便利であって、回分反応、連続流動相反応等のさまざまな反応形態に応用でき、既存の製造方法に比べ、反応コストを明らかに低下させ、生産率を向上させ、環境汚染を低減することができる。
以下、具体的な実施例を結合して本発明をさらに詳しく説明するが、これらの実施例は本発明の保護範囲を限定するものではないことは言うまでもない。
特別な説明がない限り、実験に用いられる物質はいずれも商業化されたものである。
実施例1乃至11において異なるカルボキシル基を含有するポリマーを製造した。
実施例1
モノマーの合成
Figure 0006227147
室温で、4−ビニルベンジルアルコール(1, 20g, 149 mmol)、ドデカン二酸(2, 30g, 149mmol)、4−ジメチルアミノピリジン(1.82g, 14.9mmol)のテトラヒドロフラン(300mL)溶液に複数回に分けてジシクロヘキシルカルボジイミド(32.1g, 156mmol)を添加した。室温で継続して6時間攪拌し、ろ過して不溶物を除去する。ろ過液を濃縮し、残物を酢酸エチル(300mL)で溶解し、1N塩酸(100mL×2)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧して濃縮する。残物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して化合物3(22.4g, 43%収率)と化合物4(15.6g,45%収率)を得た。
化合物3:H NMR(CDC1, 400MHz):δ1.24−1.36(m, 12H), 1.57−1.68(m, 4H), 2.31−2.38(m, 4H), 5.10(s, 2H), 5.26(d, J=10.9Hz, 1H), 5.75(d, J=17.6Hz, 1H), 6.71(dd, J=17.6, 10.9Hz, 1H), 7.31(d, J=8.1Hz, 2H), 7.40(d, J=8.1Hz, 2H)。
化合物4:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 1.25−1.35(m, 12H), 1.59−1.69(m, 4H), 2.35(t, J=7.5Hz, 4H), 5.10(s, 4H), 5.26(d, J=10.9Hz, 2H), 5.76(d, J=17.6Hz, 2H), 6.72(dd, J=17.6, 10.9Hz, 2H), 7.31(d, J=8.1Hz, 4H), 7.40(d, J=8.1Hz, 4H)。
共重合反応
Figure 0006227147
室温で、機械攪拌を入れている2Lの4口瓶にアラビアガム(8.84g)と、塩化ナトリウム(44.2g)と、水(880mL)とを添加し、窒素ガスを3時間吹き込んだ。スチレン(5, 57.5g, 552mmol)、モノマー(3, 9.15g, 26.4mmol)、モノマー(4, 7.03g, 15.2mmol)、AIBN(586mg, 3.57mmol)のクロロベンゼン(147.4g)溶液をオイルポンプで3回の減圧脱ガス処理を行った後、激励に攪拌中の水相に添加した。反応液の温度を80℃まで上昇させ、20時間攪拌する。得られた白色固体をろ過し、それぞれ水(1000mL×2)とメチルアルコール(1000mL)で洗浄した後、ソックスレー抽出器の中でテトラヒドロフラン(1000mL)で抽出して10時間洗浄した。真空乾燥して、ポリマー6(51.2g, 69%収率)を得て、カルボキシル基の理論上の含有量は0.358mmol/gである。乾燥状態でポリマーの主粒径範囲は100〜900μmである。
カルボキシル基の実際の含有量は、水素化トリエチルホウ素リチウムでモノマーを12−水酸基ドデカンカルボキシル酸に還元して間接的に測定することができる:1.0gのポリマー6を量りとって、25mLのTHFに懸濁させ、30〜40分放置してから、0℃に冷却し、攪拌しながら10mLの1Nの水素化トリエチルホウ素リチウムのTHF溶液を滴下し、その後、温度を室温まで上昇させて一夜放置した。体系に5mLの酢酸及び5mLの水の混合液を添加し反応をクエンチし、ろ過して固体を除去し、濃縮してTHFを除去する。体系に30mLの1N水酸化ナトリウム溶液を添加した後、MTBEで洗浄し、水相を2N塩酸でpH≦4に調節し、その後、ジクロロメタンで抽出し、濃縮して白色固体81mgを得て、H NMR測定の結果、12−水酸基ドデカンカルボキシル酸の含有量は84%であって、これにより、ポリマー中のカルボキシル基の含有量が0.314mmol/gであることを推定できる(計算方法:81×0.84/216.17/1.0)。
ポリマー6、FT−IR(KBr, cm−1):3416, 3083, 3060, 2920, 2851, 1636, 1601, 1130, 757, 696。1800cm−1付近に吸収ピークがなく、二重結合が完全に重合したことを説明する。
実施例2
モノマーの合成
Figure 0006227147
40〜45℃で、4−ビニルベンジルクロリド(7, 5.0g, 31.92mmol)のアルコール溶液を徐々にモノメチルアミンのアルコール溶液に添加した(33.3%, 150mL, 1.6mol)。完全に反応した後、反応混合物を冷却させ、炭酸カリウム(6.62g, 47.9mmol)を添加して継続して1時間攪拌する。ろ過して固体を除去し、ろ過液を濃縮して赤色のオイル状化合物8の粗製品(H NMR収率:52%)を得て、直接に次の工程の反応に応用した。
化合物8:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 2.45(s, 3H), 3.74(s, 2H), 5.22(d, J=10.9Hz, 1H), 5.73(d, J=17.6Hz, 1H), 6.71(dd, J=17.6, 10.9Hz, 1H), 7.27(d, J=7.9Hz, 2H), 7.37(d, J=7.9Hz, 2H)。
室温で、ドデカン二酸(2,20.6g, 89.5mmol)をテトラヒドロフラン(350mL)に溶解させて、複数回に分けてジカルボニルイミダゾール(29.0g, 179mmol)を添加し、継続して1時間攪拌してから、化合物8(12.5g, H NMR含有量:84.9mmol)を添加した。室温で4時間反応させ、濃縮して、粗製品を酢酸エチル(200mL)で溶解させた後、3Nの塩酸(50mL×2)と飽和食塩水(100mL)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させる。ろ過して乾燥剤を除去し、濃縮し、粗製品をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して白色固体の化合物9(14.7g, 48% 収率)と化合物10(9.84g, 45%収率)を得た。
化合物9:H NMR(d6−DMSO, 400MHz): δ 1.20−1.30(m, 12H), 1.42−1.55(m, 4H), 2.16−2.20(m, 4H), 2.80(s, 1.1H), 2.88(s, 1.9H), 4.47(s, 1.3H), 4.54(s, 0.7 H), 5.21−5.25(m, 1H), 5.77−5.83(m, 1H), 6.67−6.75(m, 1H), 7.13−7.17(m, 2H), 7.40−7.47(m, 2H), 11.98(s, 1H)。
化合物10:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 1.19−1.40(m, 12H), 1.59−1.71(m, 4H), 2.30−2.38(m, 4H), 2.89(s, 3.5H), 2.92(s, 2.5H), 4.50(s, 1.6H), 4.56(s, 2.4 H), 5.19−5.25(m, 2H), 5.69−5.76(m, 2H), 6.64−6.71(m, 2H), 7.09−7.19(m, 4H), 7.33−7.40(m, 4H)。
共重合反応
Figure 0006227147
室温で、機械攪拌を入れている3Lの4口瓶にアラビアガム(12g)と、塩化ナトリウム(60g)と、水(1200mL)とを添加し、窒素ガスを3時間吹き込んだ。スチレン(5, 82.4g, 791.7mmol)、モノマー(9, 13.7g, 38.1mmol)、モノマー(10, 8.70g, 17.8mmol)、AIBN(835mg, 5.08mmol)のクロロベンゼン(179.5g)とテトラヒドロフラン(29.2g)溶液をオイルポンプで3回の減圧脱ガス処理を行った後、激励に攪拌中の水相に添加した。反応液の温度を80℃まで上昇させ、20時間攪拌する。得られた白色固体をろ過し、それぞれ水(1200mL×2)とメチルアルコール(1200mL)で洗浄し、その後、ソックスレー抽出器中でテトラヒドロフラン(1200mL)で抽出して10時間洗浄した。真空乾燥して、ポリマー11(75.1g, 72%収率)を得て、カルボキシル基の理論上の含有量は0.365mmol/gである。乾燥状態でポリマーの主粒径範囲は200〜800μmである。
元素分析測定を経て、C:88.75%、H:7.935%、N:0.99%を得たので、O含有量は2.325%である。これにより、計算されたカルボキシル基の実際の含有量は0.373mmol/gである。
ポリマー11、FT−IR(KBr, cm−1):3417, 3082, 3025, 2920, 2850, 1648, 1601, 1452, 757, 694。1800 cm−1付近に吸収ピークがなく、二重結合が完全に重合したことを説明する。
実施例3
モノマーの合成
Figure 0006227147
化合物13の合成
室温で、順に反応瓶に8−ブロモ−1−オクタノール(12, 11.0g, 52.6mmol)、ジヒドロピラン(22.1g, 263mmol)、パラトルエンスルホン酸ピリジニウム(528.7mg, 2.1mmol)のジクロロメタン(110mL)を添加し、室温で完全に反応するまで攪拌する。反応液を留分無しまで濃縮し、粗製品をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して黄色いオイル状化合物13(14.1g, 89%収率)を得た。
化合物13:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 1.28−1.46(m, 8H), 1.48−1.62(m, 6H), 1.66−1.74(m, 1H), 1.79−1.87(m, 3H), 3.34−3.41(m, 3H), 3.46−3.51(m, 1H), 3.69−3.75(m, 1H), 3.83−3.88(m, 1H), 4.55−4.57(m, 1H)。
化合物16の合成
氷水浴で、4−ビニルベンジルアルコール(1, 4.0g, 29.8mmol)のDMF(2mL)溶液をNaH(60%含有量, 1.30g, 32.4mmol)のDMF(36mL)懸濁液に添加し、その後、氷水浴で15分攪拌する。化合物13(7.92g, 27.0mmol)をDMF(2mL)に溶解させて、反応液を添加し、その後、温度を室温まで上昇させて、継続して4時間攪拌し、その後、氷水浴で冷却し、飽和塩化アンモニウムで反応をクエンチする。EtOAc(3×40mL)で抽出し、有機相を合併し、飽和食塩水(40mL)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させる。ろ過して乾燥剤を除去し、ろ過液を濃縮し、粗製品をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して大極性物質を除去して、無色のオイル状化合物14(8.0g, 85% 粗収率)を得た。
化合物14の粗製品(8.0g, 23.0mmol)をメチルアルコール(80mL)に溶解し、p−トルエンスルホン酸(158mg, 0.92mmol)を添加し、室温で完全に反応するまで攪拌する。反応液を濃縮し、粗産物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して白色固体化合物15(4.34g, 72%収率)を得た。
化合物15(4.34g, 16.5mmol)と2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル(TEMPO)(181mg, 1.16mmol)をアセトニトリル(80mL)とリン酸水素二ナトリウムとリン酸二水素ナトリウムの緩衝塩(60mL, 0.67N, pH=6.7)に懸濁させ、35℃まで加熱する。亜塩素酸ナトリウム(3.32g, 33.1mmol)の水(13mL)溶液と希釈された次亜塩素酸ナトリウム(0.13mL 9%の次亜塩素酸ナトリウムを4.1mL、 2.0mol%まで希釈)溶液を0.5時間内に同時に徐々に反応体系に添加し、35℃で完全に反応するまで攪拌する。室温まで冷却し、水(30mL)を添加し、2Nの水酸化ナトリウム溶液で体系をpH=8.0まで調節する。得られた白色固体をろ過し、メチル基tert−ブチル基エーテル(20mL×3)で洗浄した。固体を収集し、メチル基tert−ブチル基エーテル(40mL)と水(30mL)に懸濁させ、水相を2Nの塩酸でpHを3〜4まで調節する。静置して有機相を分離し、水相をメチル基tert−ブチル基エーテル(20mL)で抽出した。有機相を合併し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させる。ろ過して乾燥剤を除去し、ろ過液を濃縮して、白色固体の化合物16(3.64g, 80%収率)を得た。
化合物16:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 1.30−1.42(m, 6H), 1.58−1.68(m, 4H), 2.33−2.38(m, 2H), 3.44−3.47(m, 2H), 4.50(s, 2H), 5.24(d, J=10.9Hz, 1H), 5.75(d, J=17.1Hz, 1H), 6.72(dd, J=17.6, 10.9Hz, 1H), 7.30(d, J=7.8Hz, 2H), 7.40(d, J=8.1Hz, 2H)。
化合物17:文献(J.Org.Chem.1996,61,8321〜8324)を参照し、ポリエチレングリコール400から製造し、平均n=7.7で、平均分子量は634.34である。
共重合反応
Figure 0006227147
室温で、機械攪拌を入れている250mLの4口瓶にアラビアガム(0.58g)と、塩化ナトリウム(2.9g)と、水(58mL)とを添加し、窒素ガスを3時間吹き込んだ。スチレン(5, 3.5g, 33.6mmol)、モノマー(16, 497mg, 1.8mmol)、モノマー(17, 155mg, 0.24mmol)、AIBN(35.6mg, 0.22mmol)のクロロベンゼン(4.15g)溶液をオイルポンプで3回の減圧脱ガス処理を行った後、激励に攪拌中の水相に添加した。反応液の温度を80℃まで上昇させ、20時間攪拌する。得られた白色固体をろ過し、それぞれ、水(80mL×2)とメチルアルコール(80mL)で洗浄し、その後、ソックスレー抽出器でテトラヒドロフラン(80mL)で抽出して10時間洗浄した。真空乾燥して、ポリマー18(2.5g, 60%収率)を得て、カルボキシル基の理論上の含有量は0.433mmol/gである。乾燥状態でポリマーの主粒径範囲は100〜750μmである。
カルボキシル基の実際の含有量は以下の方式で測定した:
室温で、1.0gのポリマー18を量りとって、40mLのジクロロメタンに懸濁させ、30〜40分静置した後、攪拌しながら2.0gのベンジルアミン、220mgの4−ジメチルアミノピリジン、1.87gのトリエチルアミンを添加し、最後に、複数回に分けて3.56gのEDCIを添加し、攪拌して一夜放置した。体系をろ過し、順に、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、メチルアルコール、水、メチルアルコールで洗浄した。得られたポリマーを同一の条件で2回反応させ、最後に得たポリマーを40〜50℃で減圧乾燥して一夜放置した。
元素分析によって測定した各元素の含有量は、C:89.30%、H:7.836%、N:0.56%である。計算されたO含有量は2.308%である。計算されたN原子のモル含有量は0.400mmol/g(計算過程:0.56/14/1)で、補正後のカルボキシル基の実際の含有量は0.386mmol/gであった。
ポリマー18、FT−IR(KBr, cm−1):3413, 3060,3001, 2923, 2852, 1704,1654,1617,1495,756。1800 cm−1付近に吸収ピークがなく、二重結合が完全に重合したことを説明する。
実施例4
モノマーの合成
Figure 0006227147
化合物19と20の合成
室温で、反応瓶に水素化ナトリウム(60%含有量、 7.15g, 178.7mmol)とDMF(80mL)を添加し、0℃まで冷却し、p−ビニルベンジルアルコール(1, 20g, 149.0mmol)のDMF(20mL)溶液を滴下し、滴下終了後、継続して30分攪拌し、その後、1,6−ジブロモヘキサン(36.3g, 149.0mmol)のDMF(20mL)溶液を滴下する。滴下終了後、反応温度を室温まで上昇させて継続して5時間攪拌する。飽和塩化アンモニウムを添加して反応をクエンチし、メチル基tert−ブチル基エーテルで抽出した。有機相を合併し、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させる。ろ過して乾燥剤を除去し、減圧して留分無しまで濃縮し、粗製品をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して、化合物19(15.9g, 36%収率)と化合物20(3.91g, 15%収率)を得た。
化合物19と化合物20の核磁は文献(Angew.Chem.,Int.Ed.2010,49,6979〜6983)の報道と一致した。
化合物22の合成
室温で、反応瓶に化合物19(12g, 40.0mmol)とジメチルスルホキシド(36mL)を添加した後、炭酸カリウム(11.1g)の水(12mL)溶液を添加し、80℃まで加熱して20時間攪拌する。室温まで冷却し、水を添加して希釈し、その後、酢酸エチルで抽出した。有機相を合併し、飽和塩化アンモニウムで洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過して乾燥剤を除去し、減圧して留分無しまで濃縮し、粗製品をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して化合物21(7.1g, 75%収率)を得た。
化合物21(6.8g, 29mmol)と2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル(TEMPO)(318mg, 2mmol)をアセトニトリル(120mL)とリン酸水素二ナトリウムとリン酸二水素ナトリウムの緩衝塩(90mL, 0.67N, pH=6.7)に懸濁させ、35℃まで加熱する。亜塩素酸ナトリウム(5.25g, 58mmol)の水(22mL)溶液と希釈された次亜塩素酸ナトリウム(0.23mL 9%の次亜塩素酸ナトリウムを7.2mL, 2.0mol%まで希釈)溶液を0.5時間内に同時に徐々に反応体系に添加した。35℃で完全に反応するまで攪拌する。室温まで冷却し、水(30mL)を添加し、2Nの水酸化ナトリウム溶液でpHを8.0まで調節する。得られた白色固体をろ過し、メチル基tert−ブチル基エーテル(30mL×3)で洗浄した。固体を収集し、メチル基tert−ブチル基エーテル(60mL)と水(40mL)に懸濁させ、水相を2Nの塩酸でpHを3〜4まで調節する。静置して有機相を分離し、水相をメチル基tert−ブチル基エーテル(30mL)で抽出した。有機相を合併し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させる。ろ過して乾燥剤を除去し、ろ過液を濃縮して、化合物22(3.64g, 77%収率)を得た。
化合物22:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 1.28−1.35(m, 2H), 1.56−1.66(m, 5H), 2.33−2.36(m, 2H), 3.45−3.47(m, 2H), 4.50(s, 2H), 5.18(d, J=10.7Hz, 1H), 5.70(d, J=17.6Hz, 1H), 6.69(dd, J=17.6, 10.7Hz, 1H), 7.27(d, J=7.8Hz, 2H), 7.30(d, J=7.8Hz, 2H)。
共重合反応
Figure 0006227147
室温で、機械攪拌を入れている500mLの4口瓶にアラビアガム(1.5g)と、塩化ナトリウム(3.0g)と、水(150mL)と、を添加し、窒素ガスを5時間吹き込んだ。スチレン(5, 5g, 48mmol)、モノマー(22, 640mg, 2.58mmol)、モノマー(20, 350mg, 1.03mmol)、AIBN(50.8mg, 0.3mmol)のクロロベンゼン(9.0g)とテトラヒドロフラン(1.0g)溶液をオイルポンプで3回の減圧脱ガス処理を行った後、激励に攪拌中の水相に添加した。反応液の温度を80℃まで上昇させ、20時間攪拌する。得られた白色固体をろ過し、それぞれ、水(100mL×2)とメチルアルコール(100mL)で洗浄し、その後、ソックスレー抽出器の中でテトラヒドロフラン(100mL)で抽出して10時間洗浄した。真空乾燥して、ポリマー23(4.40g, 75%収率)を得て、カルボキシル基の理論上の含有量は0.433mmol/gである。乾燥状態でポリマーの主粒径範囲は100〜750μmである。
カルボキシル基の含有量は以下の方式で測定した:
室温で、1.0gのポリマー23を量りとって、40mLのジクロロメタンに懸濁させ、30〜40分静置し、その後、攪拌しながら2.0gのベンジルアミン、220mgの4−ジメチルアミノピリジン、1.87gのトリエチルアミンを添加し、最後に、複数回に分けて3.56gのEDCIを添加し、攪拌して一夜放置した。体系をろ過し、順にジクロロメタン、テトラヒドロフラン、メチルアルコール、水、メチルアルコールで洗浄した。得られたポリマーをさらに同一の条件で2回反応させ、最後に得られたポリマーを40〜50℃で減圧乾燥して一夜放置した。
元素分析によって測定した各元素含有量は、C:89.89%、H:7.735%、N:0.54%である。計算されたO含有量は1.835%である。計算されたN原子のモル含有量は0.386mmol/g(計算過程:0.54/14/1)で、補正後にカルボキシル基の実際の含有量は約0.378mmol/gであった。
ポリマー23、FT−IR(KBr, cm−1):3413, 3025, 2922, 2851, 1653,1601,1493,1452,695。1800 cm−1付近に吸収ピークがなく、二重結合が完全に重合したことを説明する。
実施例5
モノマーの合成
Figure 0006227147
化合物27の合成
室温で、反応瓶にマグネシウムくず(7.07g, 295mmol)及びジエチルエーテル(12mL)を添加し、その後、p−ビニルベンジルクロリド(7, 15g, 98.3mmol)を100mLのジエチルエーテルに溶解させ、まず約6%の溶液を添加して少し加熱して反応を開始させた後、反応体系を微沸騰を保持した状況下、その他の溶液を徐々に反応体系に滴下する。滴下終了後、38〜40℃で0.5時間攪拌し、その後室温まで冷却し、静置した。
室温で、反応瓶に化合物13(19.2g, 65.5mmol)とTHF(40mL)を添加した後、テトラクロロ銅(II)酸二リチウムのテトラヒドロフラン溶液(2.6mL, 2.6mmol)を添加し、0℃まで冷却させる。上記新鮮な製造された化合物24のジエチルエーテル溶液を滴下し、滴下終了後に温度を自然に室温まで上昇させて24時間反応させる。15体積の飽和塩化アンモニウムで反応をクエンチし、一層の珪藻土でろ過して生成された固体を除去し、その後、メチル基tert−ブチル基エーテルで抽出した。有機相を合併し、飽和食塩水で洗浄し、その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過して乾燥剤を除去し、減圧して留分無しまで濃縮して、化合物25の粗製品(17.4g)を得て、直接に次の工程の反応に利用した。
化合物25の粗製品(17.4g)をメチルアルコール(160mL)に溶解して、p−トルエンスルホン酸(564mg, 3.27mmol)を添加し、室温で完全に反応するまで攪拌する。反応液を濃縮し、粗産物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して、化合物26(11.0g, 68%収率)を得た。
化合物26(10g, 40.6mmol)と2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル(TEMPO)(445mg, 2.85mmol)をアセトニトリル(180mL)とリン酸水素二ナトリウムとリン酸二水素ナトリウムの緩衝塩(135mL, 0.67N, pH=6.7)に懸濁させ、35℃まで加熱する。亜塩素酸ナトリウム(8.16g, 81.5mmol)の水(32mL)溶液と希釈された次亜塩素酸ナトリウム(0.32mLの9%次亜塩素酸ナトリウム溶液を10mL, 2.0mol%まで希釈)溶液を0.5時間内で同時に徐々に反応体系に添加した。35℃で完全に反応するまで攪拌する。室温まで冷却し、水(80mL)を添加し、2Nの水酸化ナトリウム溶液でpHを8.0まで調節する。得られた白色固体をろ過し、メチル基tert−ブチル基エーテル(50mL×3)で洗浄した。固体を収集し、メチル基tert−ブチル基エーテル(100mL)と水(80mL)に懸濁させ、水相を2Nの塩酸でpHを3〜4まで調節する。静置して有機相を分離し、水相をメチル基tert−ブチル基エーテル(40mL)で抽出した。有機相を合併し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過して乾燥剤を除去し、ろ過液を濃縮して、化合物27(8.98g, 85%収率)を得た。
化合物27:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 1.25−1.34(m, 8H), 1.56−1.66(m, 4H), 2.34(t, J=7.5Hz, 2H), 2.58(t, J=7.7Hz, 2H), 5.18(d, J=10.7Hz, 1H), 5.70(d, J=17.6Hz, 1H), 6.69(dd, J=17.6, 10.9Hz, 1H), 7.13(d, J=7.7Hz, 2H), 7.32(d, J=7.6Hz, 2H)。
化合物28の合成
室温で、反応瓶にマグネシウムくず(7.07g, 295mmol)及びジエチルエーテル(12mL)を添加し、その後、p−ビニルベンジルクロリド(7, 15g, 98.3mmol)を100mLのジエチルエーテルに溶解させ、まず約6%の溶液を添加して少し加熱して反応を開始させた後、反応体系を微沸騰を保持した状況下、徐々に反応体系に滴下する。滴下終了後、38〜40℃で0.5時間攪拌し、その後、室温まで冷却し、静置した。
室温で、反応瓶に1,6−ジブロモヘキサン(6.0g, 24.6mmol)とTHF(20mL)を添加し、その後、テトラクロロ銅(II)酸二リチウムのテトラヒドロフラン溶液(2mL, 2mmol)を添加し、0℃まで冷却させる。上記新鮮な製造された化合物24のジエチルエーテル溶液を滴下し、滴下終了後、自然に室温まで上昇させて24時間反応させる。15体積の飽和塩化アンモニウムで反応をクエンチし、一層の珪藻土でろ過し、生成された固体を除去し、その後、メチル基tert−ブチル基エーテルで抽出した。有機相を合併し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過して乾燥剤を除去し、減圧して留分無しまで濃縮し、粗製品をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して、化合物28(5.95g, 76%収率)を得た。
化合物28:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 1.24−1.36(m, 8H), 1.57−1.65(m, 4H), 2.60(t, J=7.6Hz, 4H), 5.20(d, J=10.6Hz, 2H), 5.71(d, J=17.5Hz, 2H), 6.71(dd, J=17.5, 10.6Hz, 2H), 7.15(d, J=7.9Hz, 4H), 7.34(d, J=7.9Hz, 4H)。
共重合反応
Figure 0006227147
室温で、機械攪拌を入れている500mLの4口瓶にアラビアガム(1.3g)と、塩化ナトリウム(2.6g)と、水(130mL)とを添加し、窒素ガスを5時間吹き込んだ。スチレン(5, 5g, 48mmol)、モノマー(27, 747mg, 2.87mmol)、モノマー(28, 414mg, 1.30mmol)、AIBN(50.8mg, 0.3mmol)のクロロベンゼン(6.2g)とテトラヒドロフラン(1.2g)溶液をオイルポンプで3回の減圧脱ガス処理を行った後、激励に攪拌中の水相に添加した。反応液の温度を80℃まで上昇させ、20時間攪拌する。得られた白色固体をろ過し、それぞれ水(100mL×2)とメチルアルコール(100mL)で洗浄し、その後、ソックスレー抽出器の中でテトラヒドロフラン(100mL)で抽出して10時間洗浄した。真空乾燥して、ポリマー29(4.31g, 70%収率)を得て、カルボキシル基の理論上の含有量は0.465mmol/gである。乾燥状態でポリマーの主粒径範囲は150〜750μmである。
元素分析を経て測定した値は、C:90.07%、H:8.259%で、得られたOの含有量は1.671%であるので、カルボキシル基の実際の含有量は約0.522mmol/gである。
ポリマー29、FT−IR(KBr, cm−1):3418, 3026, 2922, 2851, 1705, 1493, 1452, 697。1800 cm−1付近に吸収ピークがなく、二重結合が完全に重合したことを説明する。
実施例6
モノマーの合成
Figure 0006227147
化合物30の合成
化合物8の合成は実施例2と同じである。
室温で、反応瓶に化合物8(9.57g, 65mmol、前の工程による理論上の製造量で計算)の粗製品と、炭酸ナトリウム(14.4g, 135.8mmol)と、6−ブロモヘキサン酸メチル(16.3g, 78mmol)と、N,N−ジメチルアセトアミド(50mL)とを添加し、反応液を75℃まで加熱して16時間反応させる。水を添加して希釈し、酢酸エチルで抽出した。有機相を合併し、飽和食塩水で洗浄し、その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過して乾燥剤を除去し、減圧して留分無しまで濃縮し、粗製品をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して、化合物30(9.84g, 55%収率)を得た。
化合物30:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 1.27−1.37(m, 2H), 1.51(dd, J=14.8, 7.5Hz, 2H), 1.62(dd, J=15.2, 7.6Hz, 2H), 2.17(s, 3H), 2.32(dt, J=15.2, 7.4Hz, 4H), 3.45(s, 2H), 3.66(s, 3H), 5.21(d, J=10.9Hz, 1H), 5.72(d, J=17.6Hz, 1H), 6.70(dd, J=17.7, 10.9Hz, 1H), 7.25(d, J=8.1Hz, 2H), 7.35(d, J=8.1Hz, 2H)。
化合物31の合成
室温で、反応瓶に化合物8(9.27g, 63mmol、前の工程による理論上の製造量で計算)の粗製品と、炭酸ナトリウム(14.6g, 138mmol)と、1,6−ジブロモヘキサン(5.12g, 21mmol)と、N,N−ジメチルアセトアミド(50mL)とを添加し、反応液を75℃まで加熱して16時間反応させる。水を添加して希釈し、酢酸エチルで抽出した。有機相を合併し、飽和食塩水で洗浄し、その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過して乾燥剤を除去し、減圧して留分無しまで濃縮し、粗製品をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して、化合物31(3.88g, 49% 収率)を得た。
化合物31:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 1.27−1.34(m, 4H), 1.46−1.55(m, 4H), 2.17(s, 6H), 2.32−2.35(m, 4H), 3.46(s, 4H), 5.21(d, J=10.9Hz, 2H), 5.73(d, J=17.6Hz, 2H), 6.71(dd, J=17.6, 10.9Hz, 2H), 7.25(d, J=8.1Hz, 2H), 7.35(d, J=8.1Hz, 4H)。
共重合反応
Figure 0006227147
室温で、機械攪拌を入れている1000mLの4口瓶にアラビアガム(2.0g)と、塩化ナトリウム(5g)と、水(240mL)とを添加し、窒素ガスを5時間吹き込んだ。スチレン(5, 10g, 96mmol)、モノマー(30, 1.11g, 4.04mmol)、モノマー(31, 376mg, 1.0mmol)、BPO(過酸化ベンゾイル)(145mg, 0.6mmol)のメチルベンゼン(11.4g)溶液をオイルポンプで3回の減圧脱ガス処理を行った後、激励に攪拌中の水相に添加した。反応液を90℃まで加熱し、24時間攪拌した。得られた白色固体をろ過し、それぞれ水(120mL×2)とメチルアルコール(120mL)で洗浄し、その後、ソックスレー抽出器の中でテトラヒドロフラン(120mL)で抽出して10時間洗浄した。真空乾燥して、ポリマー32(7.7g, 67%収率)を得て、エステル基の含有量は、利用されたモノマーの比例に基づいて計算して、0.352mmol/gであった。
室温で、ポリマー32(7.7g, 約2.71mmol)をテトラヒドロフラン(77mL)に懸濁させ、0.5時間静置し、その後、水酸化ナトリウム(2.17g, 54mmol)の水(36mL)溶液を添加し、温度を50℃まで上昇させて3日攪拌した。ろ過し、順に水、1mol/L塩酸、水、飽和炭酸水素ナトリウム、水、メチルアルコールで洗浄し、乾燥して、ポリマー33(7.1g)を得た。カルボキシル基の理論上の含有量は0.352mmol/gである。乾燥状態でポリマーの主粒径範囲は150〜750μmである。
元素分析によって測定された値は、C:90.10%、H:7.930%、N:0.82%で、計算されたO含有量は1.150%であるので、カルボキシル基の実際の含有量は約0.359mmol/gである。
ポリマー33、FT−IR(KBr, cm−1):3443, 3025, 2921, 2852, 1601, 1493,1452, 755, 696。1800 cm−1付近に吸収ピークがなく、二重結合が完全に重合したことを説明する。
実施例7
モノマーの合成
Figure 0006227147
化合物37の合成
室温で、反応瓶に3,5−ジヒドロキシ安息香酸(50g, 324.4mmol)及びメチルアルコール(500mL)を添加し、その後、濃い硫酸(5g)を添加する。混合液を逆流するまで加熱し、10時間反応させる。反応液を室温まで冷却し、減圧して留分無しまで濃縮した。酢酸エチルを添加して溶解させ、その後、順に飽和炭酸水素ナトリウム溶液と飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過して乾燥剤を除去し、減圧して留分無しまで濃縮した。粗製品にジクロロメタン(750mL)及びp−トルエンスルホン酸一水和物(3.08g, 16mmol)を添加し、0℃まで冷却し、ジヒドロピラン(81.8g, 974mmol)を滴下し、滴下終了後、自然に室温まで回復させて反応させる。完全に反応した後、体系を10体積の飽和NaHCOでクエンチし、有機相を分離し、5体積の飽和食塩水で洗浄し、その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過して乾燥剤を除去し、減圧して留分無しまで濃縮して、化合物34の粗製品(98.2g, 〜90%収率)を得て、直接に次の工程の反応に利用した。
室温で、反応瓶に水素化アルミニウムリチウム(12.2g, 321mmol)及びテトラヒドロフラン(200mL)を添加した後、0℃まで冷却した。化合物34(98g, 292mmol)のテトラヒドロフラン(800mL)溶液を滴下した。滴下終了後、継続して30分攪拌した後、順に水(12.2g)、10%水酸化ナトリウム(24.4g)、水(36.6g)でクエンチし、ろ過して、ろ過ケークをテトラヒドロフランで洗浄し、濃縮して、化合物35(88.2g, 98%収率)を得て、直接に次の工程の反応に利用した。
室温で、反応瓶にNaH(60%含有量、7.05g, 176mmol)及びDMF(180mL)を添加し、0℃まで冷却し、その後、化合物35(50g, 162mmol)のDMF(45mL)溶液を滴下し、滴下終了後に、継続して0.5時間攪拌し、その後、p−ビニルベンジルクロリド(7, 26.8g, 176mmol)を滴下した。混合液を自然に室温まで上昇させて4時間攪拌した。飽和塩化アンモニウムで反応をクエンチし、その後、MTBEで抽出した。有機相を合併した後、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過して乾燥剤を除去し、減圧して留分無しまで濃縮して、化合物36の粗製品を得て、直接に次の工程の反応に利用した。
室温で、反応瓶に化合物36の粗製品とメチルアルコール(400mL)を添加した後、パラトルエンスルホン酸ピリジニウム(4.07g, 16.2mmol)を添加し、室温で18時間攪拌した。反応体系を留分無しまで濃縮し、粗製品をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して、化合物37(35.2g, 両工程85%収率)を得た。
化合物37:H NMR(d−DMSO, 400MHz): δ 4.35(s, 2H), 4.47(s, 2H), 5.25(d, J=10.9Hz, 1H), 5.83(d, J=17.7Hz, 1H), 6.13(s, 1H), 6.21(s, 2H), 6.73(dd, J=17.6, 10.9Hz, 1H), 7.32(d, J=7.8Hz, 2H), 7.47(d, J=7.9Hz, 2H), 9.22(s, 2H)。
化合物39の合成
室温で、反応瓶に化合物37(6.0g, 23.4mmol)と、6−ブロモヘキサン酸メチル(10.76g, 51.5mmol)と、炭酸カリウム(7.12g, 51.5mmol)と、ヨウ化カリウム(777mg, 4.7mmol)と、アセトニトリル(120mL)とを添加し、反応液を逆流するまで加熱し、20時間反応させた。減圧ろ過して固体を除去し、ろ過液を減圧して留分無しまで濃縮し、粗製品をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して、化合物38(9.72g, 81%収率)を得た。
室温で、反応瓶に化合物38(9.72g, 18.9mmol)及びメチルアルコール(50mL)を添加した後、NaOH(2.27g, 56.8mmol)の水(20mL)溶液を添加し、室温で2時間攪拌した。減圧して濃縮し、大部分のメチルアルコールを除去し、残物に水を添加して希釈し、その後、メチル基tert−ブチル基エーテルで洗浄した。水相を3Nの塩酸でpH≦2まで調節した後、EtOAcで抽出した。有機相を合併し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過して乾燥剤を除去し、減圧して濃縮して、化合物39(8.42g, 92% 収率)を得た。
化合物39:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 1.48−1.56(m, 4H), 1.67−1.75(m, 4H), 1.75−1.81(m, 4H), 2.39(t, J=7.4Hz, 4H), 3.94(t, J=6.3Hz, 4H), 5.24(d, J=10.9Hz, 1H), 5.75(d, J=18.1Hz, 1H), 6.37(t, J=2.1Hz, 1H), 6.49(d, J=2.1Hz, 2H), 6.72(dd, J=17.6, 10.9Hz, 1H), 7.32(d, J=8.1Hz, 2H), 7.40(d, J=8.1Hz, 2H)。
共重合反応
Figure 0006227147
室温で、機械攪拌を入れている1000mLの4口瓶にポリビニルアルコール(2.0g)と、塩化ナトリウム(2.0g)と、水(200mL)とを添加し、完全に溶解するまで加熱した後、温度を室温まで冷却させ、窒素ガスを5時間吹き込んだ。スチレン(5, 8g, 76.8mmol)、モノマー(39, 0.98g, 2.02mmol)、モノマー(17, 実施例3で製造,1.28g, 2.02mmol)、AIBN(131.4mg, 0.8mmol)のクロロベンゼン(10.3g)とテトラヒドロフラン(3.4g)溶液をオイルポンプで3回の減圧脱ガス処理を行った後、激励に攪拌中の水相に添加した。反応液の温度を80℃まで上昇させ、24時間攪拌した。得られた白色固体をろ過し、それぞれ水(120mL×2)とメチルアルコール(120mL)で洗浄し、その後、ソックスレー抽出器の中でテトラヒドロフラン(120mL)で抽出して16時間洗浄した。真空乾燥して、ポリマー40(7.39g, 72%収率)を得て、カルボキシル基の理論上の含有量は0.393mmol/gである。乾燥状態でポリマーの主粒径範囲は100〜900μmである。
カルボキシル基の含有量は以下の方式で測定した:
室温で、1.0gのポリマー40を量りとって、40mLのジクロロメタンに懸濁させ、30〜40分静置し、その後、攪拌しながら2.0gのベンジルアミンと、220mgの4−ジメチルアミノピリジンと、1.87gのトリエチルアミンとを添加し、最後に、複数回に分けて3.56gのEDCIを添加し、攪拌して一夜放置した。体系をろ過し、順にジクロロメタン、テトラヒドロフラン、メチルアルコール、水、メチルアルコールで洗浄した。得られたポリマーをさらに同一の条件で2回反応させ、最後に得られたポリマーを40〜50℃で減圧乾燥して一夜放置した。
元素分析によって測定した結果、各元素の含有量は、C:87.23%、H:7.799%、N:0.57%である。計算されたO含有量は4.41%である。計算されたN原子のモル含有量は0.407mmol/gで、補正後に、カルボキシル基の実際の含有量は約0.393mmol/gである。
ポリマー40、FT−IR(KBr, cm−1):3420, 3025, 3001, 2921, 1737, 1601, 1493, 1452, 756, 695, 536。1800 cm−1付近に吸収ピークがなく、二重結合が完全に重合したことを説明する。
実施例8
モノマーの合成
Figure 0006227147
モノマー41は文献(Macromolecu1es,2004,37:377〜384)を参照して製造した。
共重合反応
Figure 0006227147
室温で、機械攪拌を入れている500mLの4口瓶にポリビニルアルコール(0.6g)と、塩化ナトリウム(1.2g)と、水(120mL)とを添加し、完全に溶解するまで加熱し、その後、室温まで冷却し、窒素ガスを5時間吹き込んだ。スチレン(5, 8g, 76.8mmol)、モノマー(41, 1.23g, 6.98mmol)、モノマー(42, 55%含有量,o−ジビニルベンゼンとp−ジビニルベンゼンの混合物、0.83g, 3.49mmol)、AIBN(115mg, 0.7mmol)のメチルベンゼン(4.8g)溶液をオイルポンプで3回の減圧脱ガス処理を行った後、激励に攪拌中の水相に添加した。反応液の温度を80℃まで上昇させ、24時間攪拌した。得られた白色固体をろ過し、それぞれ水(120mL×2)とメチルアルコール(120mL)で洗浄し、その後、ソックスレー抽出器の中でテトラヒドロフラン(120mL)で抽出して16時間洗浄した。真空乾燥して、ポリマー43(7.36g, 76%収率)を得て、カルボキシル基の理論上の含有量は0.721mmol/gである。乾燥状態でポリマーの主粒径範囲は200〜900μmである。
元素分析によって測定された値は、C:89.59%、H:7.577%で、計算されたO含有量は2.833%であるので、カルボキシル基の含有量は約0.885mmol/gである。
ポリマー43、FT−IR(KBr, cm−1):3417, 3025, 2921, 2851, 1601, 1493, 1452, 756, 696。1800 cm−1付近に吸収ピークがなく、二重結合が完全に重合したことを説明する。
実施例9
モノマーの合成
Figure 0006227147
化合物46の合成
室温で、反応瓶にp−水酸基スチレン(44, 5.0g, 41mmol)と、6−ブロモヘキサン酸メチル(10.76g, 51.5mmol)と、炭酸カリウム(7.12g, 51.5mmol)と、ヨウ化カリウム(690mg, 0.41mmol)と、アセトニトリル(75mL)とを添加し、反応液を逆流するまで加熱し20時間反応させた。減圧ろ過して固体を除去し、ろ過液を減圧して留分無しまで濃縮し、粗製品をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して、化合物45(8.96g, 88%収率)を得た。
室温で、反応瓶に化合物45(8.8g, 35.4mmol)及びメチルアルコール(45mL)を添加した後、NaOH(2.12g, 53.1mmol)の水(20mL)溶液を添加し、室温で1時間攪拌した。減圧して濃縮し、大部分のメチルアルコールを除去し、残物に水を添加して希釈し、その後、メチル基tert−ブチル基エーテルで洗浄した。水相を3mol/Lの塩酸でpH≦2まで調節した後、EtOAcで抽出した。有機相を合併し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過して乾燥剤を除去し、減圧して濃縮して、化合物46(7.88g, 95%収率)を得た。
化合物46:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 1.29−1.36(m, 2H), 1.45−1.55(m, 2H), 1.57−1.69(m, 2H), 2.37(t, J=7.4Hz, 2H), 4.01−4.07(m, 2H), 5.12(d, J=10.9Hz, 1H), 5.61(d, J=17.6Hz, 1H), 6.66(dd, J=17.6, 10.9Hz, 1H), 6.86(d, J=8.7Hz, 2H), 7.35(d, J=8.7Hz, 2H)。
化合物49の合成
化合物49は、文献(化学試薬、2006,28:1〜2)を参照して合成した。
共重合反応
Figure 0006227147
室温で、機械攪拌を入れている500mLの4口瓶にアラビアガム(1.5g)と、塩化ナトリウム(4.5g)と、水(150mL)とを添加し、窒素ガスを5時間吹き込んだ。スチレン(5, 12g, 115.2mmol)、モノマー(46, 1.14g, 4.88mmol)、モノマー(49,538.7mg, 1.83mmol)、AIBN(98mg, 0.6mmol)のメチルベンゼン(10g)とテトラヒドロフラン(3.6g)溶液をオイルポンプで3回の減圧脱ガス処理を行った後、激励に攪拌中の水相に添加した。反応液の温度を80℃まで上昇させ、24時間攪拌した。得られた白色固体をろ過し、それぞれ水(150mL×2)とメチルアルコール(150mL)で洗浄し、その後、ソックスレー抽出器の中でテトラヒドロフラン(150mL)で抽出して16時間洗浄した。真空乾燥して、ポリマー50(10.8g, 79%収率)を得て、カルボキシル基の理論上の含有量は0.359mmol/gである。乾燥状態でポリマーの主粒径範囲は200〜800μmである。
カルボキシル基の含有量は以下の方式で測定した:
室温で、1.0gのポリマー50を量りとって、40mLのジクロロメタンに懸濁させ、30〜40分静置し、その後、攪拌しながら2.0gのベンジルアミンと、220mgの4−ジメチルアミノピリジンと、1.87gのトリエチルアミンとを添加し、最後に、複数回に分けて3.56gのEDCIを添加し、攪拌して一夜放置した。体系をろ過し、順にジクロロメタン、テトラヒドロフラン、メチルアルコール、水、メチルアルコールで洗浄した。得られたポリマーをさらに同一の条件で2回反応させ、最後に得られたポリマーを40〜50℃で減圧乾燥して一夜放置した。
元素分析によって測定された各元素含有量は、C:90.38%、H:7.740%、N:0.45%である。計算されたO含有量は1.430%である。計算されたN原子のモル含有量は0.321mmol/gで、補正後に、カルボキシル基の含有量は約0.312mmol/gである。
ポリマー50、FT−IR(KBr, cm−1):3413, 3060, 3025, 2921, 2852, 1601, 1493, 1452, 1250, 1028, 756, 696。1800 cm−1付近に吸収ピークがなく、二重結合が完全に重合したことを説明する。
実施例10
モノマーの合成
Figure 0006227147
化合物53の合成
室温で、反応瓶に無水塩化アルミニウム(400g, 3mol)と、ジクロロメタン(1.5L)とを添加し、温度を0℃まで下げて、塩化アセチル(234.7g, 3mol)のジクロロメタン(500mL)溶液を滴下し、その後、βーブロモエチルベンゼン(500g, 2.72mmol)のジクロロメタン(500mL)溶液を滴下する。反応体系を0℃で継続して3時間攪拌し、氷水に入れてクエンチし、液体を分層し、有機相をジクロロメタンで抽出した。有機相を合併し、飽和食塩水で洗浄し、減圧して濃縮して、化合物51の粗製品(567g, 92%収率)を得て、直接に次の工程の反応に利用した。液相のパラ異性体及びオルト異性体の比例は8.2:1である。
室温で、反応瓶に化合物51の粗製品(550g, 2.42mol)とメチルアルコール(2.8L)を添加し、0℃まで冷却し、複数回に分けて水素化ホウ素ナトリウム(36.7g, 0.97mol)を添加した。反応体系を0℃で継続して5時間攪拌し、飽和塩化アンモニウムに投入して反応をクエンチし、その後、酢酸エチルで抽出した。有機相を合併し、飽和食塩水で洗浄し、減圧して濃縮して、化合物52の粗製品(555g, 100%収率)を得て、直接に次の工程の反応に利用した。
室温で、反応瓶に化合物52の粗製品(550g, 2.42mol)とメチルアルコール(8.2L)を添加し、p−トルエンスルホン酸一水和物(11.4g, 6.0mmol)を添加して逆流するまで加熱し、分水装置で体系で生成された水を分離する。完全に反応した後、室温まで下げて、飽和炭酸水素ナトリウムと飽和食塩水で洗浄した。一層のシリカゲルでろ過し、その後、留分無しまで濃縮した。粗製品を減圧蒸留して、化合物53(460g, 90%収率)を得て、核磁によると、パラ異性体及びオルト異性体の比例は7.7:1である。
化合物53:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 3.17(t, J=7.6Hz, 1H), 3.58(t, J=7.6Hz, 1H), 5.26(d, J=10.9Hz, 1H), 5.76(d, J=17.6Hz, 1H), 6.73(dd, J=17.6, 10.9Hz, 1H), 7.20(d, J=8.0Hz, 1H), 7.40(d, J=8.0Hz, 1H)。
化合物55の合成
室温で、反応瓶に化合物53(80g, 379mmol)と酢酸(240mL)を添加した後、無水酢酸ナトリウム(74.4g, 758mmol)を添加し、加熱して24時間逆流させた。室温まで下げて、体系を徐々に氷水浴で冷却した飽和炭酸水素ナトリウム溶液に滴下し、その後、酢酸エチルで抽出した。有機相を合併し、飽和食塩水で洗浄し、その後、留分無しまで濃縮して、化合物54の粗製品(72.4g)を得て、直接に次の工程の反応に利用した。
室温で、反応瓶に前工程で得られた化合物54(72.4g)粗製品とメチルアルコール(500mL)を添加し、その後、炭酸カリウム(105g, 757mmol)を添加して2時間攪拌した。反応体系を留分無しまで濃縮し、メチル基tert−ブチル基エーテルと水を添加して液体を分層し、水相をさらにメチル基tert−ブチル基エーテルで抽出した。有機相を合併し、飽和食塩水で洗浄し、その後、留分無しまで濃縮し、粗製品をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して、化合物55(46.5g, 83%収率)を得た。
化合物55:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 1.96(brs, 1H), 2.85(t, J=6.5Hz, 1H), 3.83(t, J=6.5Hz, 1H), 5.24(d, J=10.9Hz, 1H), 5.74(d, J=17.6Hz, 1H), 6.72(dd, J=17.6, 10.9Hz, 1H), 7.20(d, J=8.1Hz, 2H), 7.38(d, J=8.1Hz, 2H)。
化合物56及び57の合成
室温で、化合物55(20g, 135mmol)、アジピン酸(18.1g, 135mmol)、4−ジメチルアミノピリジン(1.65g, 13.5mmol)のテトラヒドロフラン(300mL)溶液に複数回に分けてジシクロヘキシルカルボジイミド(30.4g, 148mmol)を添加した。室温で継続して4時間攪拌し、ろ過して不溶物を除去した。ろ過液を濃縮し、残物を酢酸エチル(300mL)で溶解し、1N塩酸(100mL×2)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、留分無しまで濃縮した。残物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで純化して、化合物56(14.9g, 40%収率)と化合物57(11.2g,41%収率)を得た。
化合物56:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 1.66−1.70(m, 4H), 2.35−2.41(m, 4H), 2.83(t, J=6.5Hz, 2H), 4.41(t, J=6.5Hz, 2H), 5.26(d, J=10.9Hz, 1H), 5.75(d, J=17.6Hz, 1H), 6.72(dd, J=17.6, 10.9Hz, 1H), 7.20(d, J=8.1Hz, 2H), 7.37(d, J=8.1Hz, 2H)。
化合物57:H NMR(CDC1, 400MHz): δ 1.65−1.70(m, 4H), 2.34−2.39(m, 4H), 2.83(t, J=6.6Hz, 4H), 4.42(t, J=6.5Hz, 4H), 5.24(d, J=10.9Hz, 2H), 5.74(d, J=17.6Hz, 2H), 6.72(dd, J=17.6, 10.9Hz, 2H), 7.18(d, J=8.0Hz, 4H), 7.36(d, J=8.0Hz, 4H)。
共重合反応
Figure 0006227147
室温で、機械攪拌を入れている1000mLの4口瓶にアラビアガム(4g)と、塩化ナトリウム(8g)と、水(300mL)とを添加し、窒素ガスを5時間吹き込んだ。スチレン(5, 30g, 288mmol)、モノマー(56, 3.83g, 13.86mmol)、モノマー(57,2.5g, 6.16mmol)、AIBN(303mg, 1.85mmol)のクロロベンゼン(63g)とテトラヒドロフラン(14g)溶液をオイルポンプで3回の減圧脱ガス処理を行った後、激励に攪拌中の水相に添加した。反応液の温度を80℃まで上昇させ、24時間攪拌した。得られた白色固体をろ過し、それぞれ水(400mL×2)とメチルアルコール(400mL)で洗浄した後、ソックスレー抽出器の中でテトラヒドロフラン(400mL)で抽出して16時間洗浄した。真空乾燥して、ポリマー58(29.8g, 82%収率)を得て、カルボキシル基の理論上の含有量は0.381mmol/gである。乾燥状態でポリマーの主粒径範囲は200〜900μmである。
カルボキシル基含有量の測定は実施例1と同様に行って、カルボキシル基の含有量は約0.331mmol/gである。
ポリマー58、FT−IR(KBr, cm−1):3420, 3025, 2921, 2852, 1704, 1601, 1493, 1452, 757, 694。1800 cm−1付近に吸収ピークがなく、二重結合が完全に重合したことを説明する。
実施例11
共重合反応
Figure 0006227147
室温で、機械攪拌を入れている500mLの4口瓶にアラビアガム(0.9g)と、塩化ナトリウム(1.8g)と、水(90mL)とを添加し、窒素ガスを5時間吹き込んだ。アクリル酸メチル(5, 15g, 174mmol)、モノマー(41, 実施例8で製造、1.88g, 13.86mmol)、モノマー(42,55%含有量、o−ジビニルベンゼンとp−ジビニルベンゼンの混合物、2.28g, 11.6mmol)、AIBN(196mg, 1.2mmol)のクロロベンゼン(18g)溶液をオイルポンプで3回の減圧脱ガス処理を行った後、激励に攪拌中の水相に添加した。反応液の温度を80℃まで上昇させ、24時間攪拌した。得られた白色固体をろ過し、それぞれ水(250mL×2)とメチルアルコール(250mL)で洗浄し、その後、ソックスレー抽出器の中でテトラヒドロフラン(250mL)で抽出して16時間洗浄した。真空乾燥して、ポリマー60(14.5g, 80%収率)を得て、カルボキシル基の理論上の含有量は0.764mmol/gである。乾燥状態でポリマーの主粒径範囲は200〜900μmである。
ポリマー60、FT−IR(KBr, cm−1):3414, 3025, 2921, 2852, 1737, 1715, 1601, 1493, 1452, 757, 696, 534。1800 cm−1付近に吸収ピークがなく、二重結合が完全に重合したことを説明する。
実施例12乃至18は、上記ポリマーを担体として、担持型金属触媒を製造し、担持型金属触媒を用いてカルベン反応によってペネム系抗生物質中間体を製造した。
実施例12
ロジウム交換反応
Figure 0006227147
ポリマー6(1.0g, 0.358mmol−COH/g,実施例1で製造)と、オクタン酸ロジウム(557mg, 0.716mmol)と、ジエチレングリコールジメチルエーテル(20mL)とを反応瓶に投入し、160℃まで加熱した。1時間後、反応混合物を室温まで冷却し、テトラヒドロフラン(20mL)を添加して、10分攪拌した。ろ過し、ポリマーをろ過液が無色になるまでテトラヒドロフランで洗浄し、未反応のオクタン酸ロジウムを回収するためろ過液を収集した。得られたポリマーを継続して、ジクロロメタン(20mL)と酢酸エチル(20mL)で洗浄し、その後、減圧乾燥して、ダークグリーンの担持ロジウム触媒61を得て、ICP測定の結果、ロジウム含有量は38190 ppm(0.37mmol/g)である。
触媒61、FT−IR(KBr, cm−1):3417, 3060, 3025, 2922, 2850, 1735, 1601, 1578, 1492, 1452, 1413, 1153, 754, 695。
カルベン挿入反応
Figure 0006227147
反応瓶に触媒61(324mg,0.12mmol Rh)と酢酸メチル(24mL)を添加し、室温で0.5時間膨潤させる。化合物2a(3.0g, 7.7mmol)を一回に添加し、その後、反応混合物を45〜50℃まで加熱して反応させる。反応を完成した後、反応混合物を室温まで冷却し、ろ過して触媒61を除去し、その後、酢酸メチル(3mL×2)で洗浄した。合併した化合物1aを含有する有機相を直接に次の工程のリン脂質化反応に利用した。HPLC外部標準法による収率は99.6%(オクタン酸ロジウムを触媒とした反応を対照物とする)で、ロジウムの流失量は<0.6%である。
実施例13
ロジウム交換反応
Figure 0006227147
ポリマー11(1.0g, 0.365mmol−COH/g,実施例2で製造)と、オクタン酸ロジウム(568mg, 0.716mmol)と、メチルベンゼン(20mL)とを反応瓶に投入し、逆流するまで加熱した。12時間後、反応混合物を室温まで冷却し、テトラヒドロフラン(20mL)を添加して、10分攪拌した。ろ過し、ポリマーをろ過液が無色になるまでテトラヒドロフランで洗浄し、未反応のオクタン酸ロジウムを回収するためろ過液を収集した。得られたポリマーを継続してジクロロメタン(20mL)と酢酸エチル(20mL)で洗浄し、その後、減圧乾燥して、ダークグリーンの担持ロジウム触媒62を得て、ICP測定の結果、ロジウムの含有量は32390 ppm(0.31mmol/g)である。
触媒62,FT−IR(KBr, cm−1):3419, 3025, 2923, 2850, 1735, 1618, 1523, 1492, 1130, 695。
カルベン挿入反応
Figure 0006227147
反応瓶に触媒62(448mg, 0.12mmol Rh)と酢酸メチル(24mL)を添加し、室温で0.5時間膨潤させる。化合物2a(3.0g, 7.7mmol)を一回に添加し、その後、反応混合物を45〜50℃まで加熱して反応させる。反応を完成した後、反応混合物を室温まで冷却し、ろ過して触媒62を除去し、その後、酢酸メチル(3mL×2)で洗浄した。合併した化合物1aを含有する有機相を直接に次の工程のリン脂質化反応に利用した。HPLC外部標準法による収率は98.2%(オクタン酸ロジウムを触媒とした反応を対照物とする)で、ロジウムの流失量は<1.0%である。
実施例14
ロジウム交換反応
Figure 0006227147
ポリマー18(1.0g, 0.433mmol −COH/g,実施例3で製造)と、オクタン酸ロジウム(628mg, 0.808mmol)と、クロロベンゼン(20mL)とを反応瓶に投入し、逆流するまで加熱した。2時間後、反応混合物を室温まで冷却し、テトラヒドロフラン(20mL)を添加して10分攪拌した。ろ過し、ポリマーをろ過液が無色になるまでテトラヒドロフランで洗浄し、未反応のオクタン酸ロジウムを回収するためろ過液を収集した。得られたポリマーを継続してジクロロメタン(20mL)と酢酸エチル(20mL)で洗浄し、その後、減圧乾燥して、ダークグリーンの担持ロジウム触媒63を得て、ICP測定の結果、ロジウムの含有量は37730 ppm(0.37mmol/g)である。
触媒63、FT−IR(KBr, cm−1):3417, 3025, 2920, 2851, 1601, 1608, 1493, 1452, 1102, 756, 695。
カルベン挿入反応
Figure 0006227147
反応瓶に触媒63(327mg,0.12mmol Rh)と酢酸メチル(24mL)を添加し、室温で0.5時間膨潤させる。化合物2a(3.0g, 7.7mmol)を一回に添加し、その後、反応混合物を45〜50℃まで加熱して反応させる。反応を完成した後、反応混合物を室温まで冷却し、ろ過して触媒63を除去し、その後、酢酸メチル(3mL×2)で洗浄した。合併した化合物1aを含有する有機相を直接に次の工程のリン脂質化反応に利用した。HPLC外部標準法による収率は100.2%(オクタン酸ロジウムを触媒とした反応を対照物とする)で、ロジウムの流失量は<0.6%である。
実施例15
ロジウム交換反応
Figure 0006227147
ポリマー18(1.0g, 0.433mmol−COH/g,実施例3で製造)と、酢酸ロジウム(182mg, 0.650mmol)と、クロロベンゼン(20mL)とを反応瓶に投入し、逆流するまで加熱した。2時間後、反応混合物を室温まで冷却し、テトラヒドロフラン(20mL)を添加して10分攪拌した。ろ過し、ポリマーをろ過液が無色になるまでテトラヒドロフランで洗浄し、未反応の酢酸ロジウムを回収するためろ過液を収集した。得られたポリマーを継続してジクロロメタン(20mL)と酢酸エチル(20mL)で洗浄し、その後、減圧乾燥して、ダークグリーンの担持ロジウム触媒64を得て、ICP測定の結果、ロジウムの含有量は34240 ppm(0.33mmol/g)である。
触媒64,FT−IR(KBr, cm−1):3419, 3024, 2921, 2851, 1601, 1493, 1451, 1130, 754, 695。
カルベン挿入反応
Figure 0006227147
反応瓶に触媒64(353mg,0.12mmol Rh)と酢酸メチル(24mL)を投入し、室温で0.5時間膨潤させる。化合物2a(3.0g, 7.7mmol)を一回に添加し、その後、反応混合物を45〜50℃まで加熱して反応させる。反応を完成した後、反応混合物を室温まで冷却し、ろ過して触媒64を除去し、その後、酢酸メチル(3mL×2)で洗浄した。合併した化合物1aを含有する有機相を直接に次の工程のリン脂質化反応に利用した。HPLC外部標準法による収率は95.2%(オクタン酸ロジウムを触媒とした反応を対照物とする)で、ロジウムの流失量は<1.0%である。
実施例16
カルベン挿入反応
Figure 0006227147
反応瓶に触媒63(540mg,0.2mmol Rh)と酢酸メチル(40mL)を投入し、室温で0.5時間膨潤させる。化合物2b(5.0g, 13.3mmol)を一回に添加し、その後、反応混合物を45〜50℃まで加熱して反応させる。反応を完成した後、反応混合物を室温まで冷却し、ろ過して触媒63を除去し、その後、酢酸メチル(5mL×2)で洗浄した。合併した化合物1bを含有する有機相を直接に次の工程のリン脂質化反応に利用した。HPLC外部標準法による収率は96.4%(オクタン酸ロジウムを触媒とした反応を対照物とする)で、ロジウムの流失量は<0.8%である。
実施例17
カルベン挿入反応
Figure 0006227147
反応瓶に触媒63(540mg,0.2mmol Rh)と酢酸メチル(24mL)を投入し、室温で0.5時間膨潤させる。化合物2c(5.0g, 14.5mmol)を一回に添加し、その後、反応混合物を45〜50℃まで加熱して反応させる。反応を完成した後、反応混合物を室温まで冷却し、ろ過して触媒63を除去し、その後、酢酸メチル(5mL×2)で洗浄した。合併した化合物1cを含有する有機相を直接に次の工程のリン脂質化反応に利用した。HPLC外部標準法による収率は96.4%(オクタン酸ロジウムを触媒とした反応を対照物とする)で、ロジウムの流失量は<0.8%である。
実施例18
カルベン挿入反応
Figure 0006227147
反応瓶に触媒63(540mg,0.2mmol Rh)とジクロロメタン(40mL)を投入し、室温で0.5時間膨潤させる。化合物2a(5.0g, 14.5mmol)を一回に添加し、その後、反応混合物を逆流して反応するまで加熱した。反応を完成した後、反応混合物を室温まで冷却し、ろ過して触媒63を除去し、その後、ジクロロメタン(5mL×2)で洗浄した。合併した化合物1aを含有する有機相を直接に次の工程のリン脂質化反応に利用した。HPLC外部標準法による収率は97.4%(オクタン酸ロジウムを触媒とした反応を対照物とする)で、ロジウムの流失量は<0.5%である。
実施例19乃至21は、回分反応試験又は連続性流動相反応である。
実施例19
回分反応によるロジウム触媒の回収と循環使用
Figure 0006227147
反応瓶に触媒63(327mg, 0.12mmol Rh)と酢酸メチル(24mL)を投入し、室温で0.5時間膨潤させる。化合物2a(3.0g, 7.7mmol)を一回に添加し、その後、反応混合物を45〜50℃まで加熱して反応させる。反応を完成した後、反応混合物を室温まで冷却し、ろ過して触媒63を回収し、その後、酢酸メチル(5mL×2)で洗浄し、その後、直接に次の循環に利用した。担持触媒63は20回以上使用可能であると共に、反応収率も明らかに低下することなく、反応結果は表1に示すとおりである。
Figure 0006227147
実施例20
担持ロジウム触媒の触媒作用による連続性流動相反応
Figure 0006227147
反応瓶に触媒63(1.1g,0.42mmol Rh,約5mL)と酢酸メチル(50mL)を投入し、室温で1h膨潤させ、20mLの螺旋状ガラス糸充填材を添加し、均一に攪拌し、湿式充填法で管型反応器に投入し、ジャケットにより温度を55℃に制御する。15.0g(38.4mmol)の2aを120mLの酢酸メチルに溶解させ、室温で均一相になるまで攪拌し、プランジャポンプで2.0mL/minの流速で連続して管型反応器に導入した。反応管の後ろに一つの受け取り瓶が設けられて反応後の体系を受け取る。導入した後、受け取った液体の特性評価を行った結果、HPLC外部標準法による収率は99.0%(オクタン酸ロジウムを触媒とした反応を対照物とする)で、ロジウムの流失量は<0.6%である。
実施例21
担持ロジウム触媒の触媒作用による連続性流動相反応
Figure 0006227147
反応瓶に触媒63(1.1g,0.42mmol Rh,約5mL)と酢酸メチル(50mL)を投入し、室温で1h膨潤させ、20mLの螺旋状ガラス糸充填材を添加し、均一に攪拌し、湿式充填法で管型反応器に投入し、ジャケットによって温度を45℃に制御した。215g(550.8mmol)の2aを1.7Lの酢酸メチルに溶解し、室温で均一相になるまで攪拌し、プランジャポンプで0.8mL/minの流速で連続に管型反応器に導入した。反応管の後ろに一つの受け取り瓶が設けられて反応後の体系を受け取る。導入し始めた後、それぞれ異なる時間にてサンプリングして分析し、その結果は表2に示すとおりで、反応が215gの原料を連続して処理した後も反応収率は明確な低下がなかった。
Figure 0006227147
実施例22乃至27は、同一の類型の、異なるモル含有量の3種類のモノマーでカルボキシル基を含有するポリマーを製造し、さらに、担持型金属触媒とペネム系抗生物質中間体を製造した(実施例22乃至28の中のモノマーの合成方法は実施例1と同じである)
実施例22
共重合反応:共重合反応の操作方法及び工程条件は実施例1と同じであって、ただ、各モノマーの使用量が異なっていて、具体的なモノマー使用量は、スチレン(5, 24.7g, 237.4mmol)、モノマー(3, 62g, 178.8mmol)、モノマー(4, 82.7g, 178.8mmol)である。
ロジウム交換反応:上記共重合反応で得られたポリマーを担体として、担持型ロジウム触媒を製造した。具体的な製造工程は実施例12と同じで、ただ、選択したロジウムの有機酸塩が2−デシルラウリン酸ロジウムである点で異なっている。
カルベン挿入反応:上記ロジウム交換反応で製造された担持型ロジウム触媒を触媒とし、ペネム系抗生物質中間体を製造した。具体的な原料及び工程は実施例12と同様である。
実施例23
共重合反応:共重合反応の操作方法及び工程条件は実施例1と同様であって、ただ、各モノマーの使用量が異なっていて、具体的なモノマーの使用量は、スチレン(5, 29.6g, 284.9mmol)、モノマー(3, 51.7g, 149mmol)、モノマー(4, 68.9g, 149mmol)である。
ロジウム交換反応:上記共重合反応で得られたポリマーを担体として担持型ロジウム触媒を製造した。具体的な製造工程は実施例12と同様で、ただ、選択したロジウムの有機酸塩がピバル酸ロジウムである点で異なっている。
カルベン挿入反応:上記ロジウム交換反応で製造された担持型ロジウム触媒を触媒とし、ペネム系抗生物質中間体を製造した。具体的な原料と工程は実施例12と同様であって、ただ、触媒の使用量が異なっていて、担持型ロジウム触媒の使用量がRh計算して0.19mmolである。
実施例24
共重合反応:共重合反応の操作方法及び工程条件は実施例1と同様であって、ただ、各モノマーの使用量が異なっていて、具体的なモノマーの使用量は、スチレン(5, 61g, 587.6mmol)、モノマー(3, 1g, 3mmol)、モノマー(4, 1.4g, 3mmol)である。
ロジウム交換反応:上記共重合反応で得られたポリマーを担体として担持型ロジウム触媒を製造した。具体的な製造工程は実施例12と同様で、ただ、選択したロジウムの有機酸塩が酢酸ロジウムである点で異なっている。
カルベン挿入反応:上記ロジウム交換反応で製造された担持型ロジウム触媒を触媒としてペネム系抗生物質中間体を製造した。具体的な原料及び工程は実施例12と同様であって、ただ、触媒の使用量が異なっていて、担持型ロジウム触媒の使用量はRh計算して0.0048mmolである。
実施例25
共重合反応:共重合反応の操作方法及び工程条件は実施例1と同様であって、ただ、各モノマーの使用量が異なっていて、具体的なモノマーの使用量は、スチレン(5, 49.4g, 474.8mmol)、モノマー(3, 21g, 59.6mmol)、モノマー(4, 27.6g, 59.6mmol)である。
ロジウム交換反応:上記共重合反応で得られたポリマーを担体として担持型ロジウム触媒を製造した。具体的な製造工程は実施例12と同様であって、ただ、選択したロジウムの有機酸塩が酢酸ロジウムである点で異なっている。
カルベン挿入反応:上記ロジウム交換反応で製造された担持型ロジウム触媒を触媒としてペネム系抗生物質中間体を製造した。具体的な原料及び工程は実施例12と同様であって、ただ、触媒の使用量が異なっていて、担持型ロジウム触媒の使用量はRh計算して0.2mmolである。
実施例26
共重合反応:共重合反応の操作方法及び工程条件は実施例1と同様であって、ただ、各モノマーの使用量が異なっていて、具体的なモノマーの使用量は、スチレン(5, 55.6g, 534.2mmol)、モノマー(3, 16.5g, 47.7mmol)、モノマー(4, 5.5g, 12mmol)である。
ロジウム交換反応:上記共重合反応で得られたポリマーを担体として担持型ロジウム触媒を製造した。具体的な製造工程は実施例12と同様であって、ただ、選択したロジウムの有機酸塩がプロピオ酸ロジウムである点で異なっている。
カルベン挿入反応:上記ロジウム交換反応で製造された担持型ロジウム触媒を触媒としてペネム系抗生物質中間体を製造した。具体的な原料及び工程は実施例12と同様であって、ただ、触媒の使用量が異なっていて、担持型ロジウム触媒の使用量はRh計算して0.2mmolである。
実施例27
共重合反応:共重合反応の操作方法及び工程条件は実施例1と同様であって、ただ、各モノマーの使用量が異なっていて、具体的なモノマーの使用量は、スチレン(5, 55.6g, 534.2mmol)、モノマー(3, 10.3g, 30mmol)、モノマー(4, 14g, 30mmol)である。
ロジウム交換反応:上記共重合反応で得られたポリマーを担体として担持型ロジウム触媒を製造した。具体的な製造工程は実施例12と同様であって、ただ、選択したロジウムの有機酸塩が酢酸ロジウムである点で異なっている。
カルベン挿入反応:上記ロジウム交換反応で製造された担持型ロジウム触媒を触媒としてペネム系抗生物質中間体を製造した。具体的な原料及び工程は実施例12と同様であって、ただ、触媒の使用量が異なっていて、担持型ロジウム触媒の使用量はRh計算して0.2mmolである。
実施例22乃至27の中のカルベン挿入反応のHPLC外部標準法による収率(オクタン酸ロジウムと触媒とした反応を対照物とする)とロジウムの流失量をそれぞれ測定した。
カルベン挿入反応のHPLC外部標準法による収率の測定方法は以下のようである:同一のクロマトグラフィー条件で、オクタン酸ロジウムを触媒とした反応処理を経て得られた有機相を標準品とし、各カルベン挿入反応処理を経て得られた有機相を測定対象品とし、標準品と測定対象品の面積比が両方の濃度比に等しいに従って、各カルベン挿入反応の外部標準法による収率を計算した。ロジウムの流失量の測定方法は以下のようである:伝統的なICP(誘導結合プラズマ発光分光分析装置)方法によって、ロジウムの含有量を測定して、ロジウムの流失量を計算した。測定結果は表3に示す。
Figure 0006227147
以上のデータから分かるように、本発明の上記実施例によると、以下のような技術効果を実現できる:本発明で提供するカルボキシル基を含有するポリマーを担持型金属触媒の担体とすると、触媒の機械性能及び金属活性成分と担体との間の結合安定性を有効に向上させることができ、担持型金属触媒を重複して利用しても、その活性を失うことがなく、且つ、触媒中の高価の金属の流失率が低い。そして、ペネム系抗生物質の反応収率を向上させることができる。
以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者であれば本発明に様々な修正や変形が可能である。本発明の精神や原則内での如何なる修正、置換、改良などは本発明の保護範囲内に含まれる

Claims (19)

  1. モルパーセントで
    (1)50%〜99%のモノマーAと、
    (2)0.5%〜25%のモノマーBと、
    (3)0.5%〜25%のモノマーCとが重合してなることを特徴とするカルボキシル基を含有するポリマー。
    (ここで、前記モノマーAは式(Ι)に示す構造を有し、
    Figure 0006227147
    前記モノマーAにおいて、Rはフェニル基又はCOOR’を表し、R’はメチル基、エチル基、イソプロピル基又はtert−ブチル基を表し、
    前記モノマーBは、式(II−1)乃至(II−8)の中の一つに示す構造を有し、
    Figure 0006227147
    前記モノマーCは、式(III−1)乃至(III−7)の中の一つに示す構造を有する
    Figure 0006227147
  2. 前記ポリマーは、モルパーセントで、
    (1)80%〜99%の前記モノマーAと、
    (2)0.5%〜10%の前記モノマーBと、
    (3)0.5%〜10%の前記モノマーCとが重合してなることを特徴とする請求項1に記載のポリマー。
  3. 前記ポリマーは、モルパーセントで、
    (1)90%〜99%の前記モノマーAと、
    (2)0.5%〜8%の前記モノマーBと、
    (3)0.5%〜5%の前記モノマーCとが重合してなることを特徴とする請求項に記載のポリマー。
  4. 前記ポリマーは、モノマーAと、モノマーBと、モノマーCとから懸濁重合方法によって製造される請求項1乃至の中のいずれかに記載のカルボキシル基を含有するポリマーの製造方法。
  5. 前記ポリマーは、前記モノマーAと、前記モノマーBと、前記モノマーCとから、水媒体で開始剤、安定剤、ポロゲンの存在下で、前記懸濁重合方法によって製造されることを特徴とする請求項に記載の製造方法。
  6. 前記開始剤は、アゾビスイソブチロニトリル又は過酸化ベンゾイルであって、前記開始剤のモル量はモノマー総モル量の0.05〜10%であることを特徴とする請求項に記載の製造方法。
  7. 前記安定剤は、水溶性ポリマーと無機塩からなる混合物であって
    記水溶性ポリマーはポリビニルアルコール又はアラビアガムであって、前記無機塩は塩化ナトリウムであって、前記水溶性ポリマーの前記水媒体中の質量濃度は0.1〜10%で、前記無機塩の前記水媒体中の質量濃度は0.2〜20%であることを特徴とする請求項に記載の製造方法。
  8. 前記ポロゲンは、メチルベンゼン、ジメチルベンゼン、クロロベンゼン、テトラヒドロフランの中の1種又は複数種で、前記ポロゲンの質量とモノマー総質量の比は0.1〜3:1であることを特徴とする請求項に記載の製造方法。
  9. 請求項1乃至の中のいずれかに記載のカルボキシル基を含有するポリマーを担持型金属触媒の担体とする用途。
  10. 前記担持型金属触媒は、担持型ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム又はイリジウム触媒であることを特徴とする請求項に記載の用途。
  11. 請求項1乃至の中のいずれかに記載のポリマーを担体とすることを特徴とする担持型金属触媒。
  12. 前記担持型金属触媒は、担持型ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム又はイリジウム触媒であることを特徴とする請求項11に記載の触媒。
  13. 前記担持型金属触媒は担持型ロジウム触媒で、下式(IV)に示す構造を有することを特徴とする請求項12に記載の触媒。
    Figure 0006227147
    (ここで、RはC1〜C10のアルキル基を表し、P−COO−は前記ポリマーが水素の除去が行われた後の残りの基を表し、xは0.1〜4.0の任意数を表す。)
  14. 請求項1乃至の中のいずれかに記載のポリマーとロジウムの有機酸塩が以下の反応式で反応して得ることを特徴とする請求項13に記載の担持型金属触媒の製造方法。
    Figure 0006227147
    (ここで、P−COOHは前記ポリマーを表し、xは0.1〜4.0の任意数を表し、RはC1〜C10のアルキル基を表。)
  15. 前記反応は有機溶剤の中で行われ、前記有機溶剤はテトラヒドロフラン、メチルベンゼン、ジメチルベンゼン、クロロベンゼン又はジエチレングリコールジメチルエーテルから選ばれることを特徴とする請求項14に記載の製造方法。
  16. 式(V)に示す化合物から請求項13に記載の担持型ロジウム触媒の触媒作用で、以下の反応式で反応して式(VI)に示すペネム系抗生物質中間体を得ることを特徴とするカルベン挿入反応によってペネム系抗生物質中間体を製造する方法。
    Figure 0006227147
    (ここで、Rはp−ニトロベンジル、2−ニトロベンジル、3−ニトロベンジル、ベンジル、p−クロロベンジル、p−メチル基ベンジル、アリル基、メチル基又はエチル基を表し、Rは水素又はメチル基を表す。)
  17. 前記反応は有機溶剤の中で行われ、前記有機溶剤は酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸イソプロピル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチル基tert−ブチル基エーテル、ジエチルエーテル、ジクロロメタン又は1,2−ジクロロエタンから選ばれることを特徴とする請求項16に記載の方法。
  18. 前記担持型ロジウム触媒と前記式(V)に示す化合物とのモル比は1:50〜2000であることを特徴とする請求項16又は17に記載の方法。
  19. 前記反応の温度は20〜50℃であることを特徴とする請求項18に記載の方法。
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