JP6286362B2 - 新規ポリロタキサン及びその製造方法 - Google Patents
新規ポリロタキサン及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6286362B2 JP6286362B2 JP2014548614A JP2014548614A JP6286362B2 JP 6286362 B2 JP6286362 B2 JP 6286362B2 JP 2014548614 A JP2014548614 A JP 2014548614A JP 2014548614 A JP2014548614 A JP 2014548614A JP 6286362 B2 JP6286362 B2 JP 6286362B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- molecule
- terminal
- linear molecule
- atom transfer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 46
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 137
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 121
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 96
- 238000010560 atom transfer radical polymerization reaction Methods 0.000 claims description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 65
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 59
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 44
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 39
- 238000010559 graft polymerization reaction Methods 0.000 claims description 36
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 36
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 27
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 17
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims description 11
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 claims description 10
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 claims description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 56
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 56
- -1 hydroxypropyl group Chemical group 0.000 description 47
- HFHDHCJBZVLPGP-RWMJIURBSA-N alpha-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO HFHDHCJBZVLPGP-RWMJIURBSA-N 0.000 description 40
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 29
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 29
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 26
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 16
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 16
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 14
- 238000001542 size-exclusion chromatography Methods 0.000 description 14
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 229920001450 Alpha-Cyclodextrin Polymers 0.000 description 10
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229940043377 alpha-cyclodextrin Drugs 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 9
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 8
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 8
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 8
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 description 7
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 7
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 7
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 7
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 6
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IBOFVQJTBBUKMU-UHFFFAOYSA-N 4,4'-methylene-bis-(2-chloroaniline) Chemical compound C1=C(Cl)C(N)=CC=C1CC1=CC=C(N)C(Cl)=C1 IBOFVQJTBBUKMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 5
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 5
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 5
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 5
- 229920002432 poly(vinyl methyl ether) polymer Polymers 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 5
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 5
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 4
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N Dimethyl sulfoxide Chemical compound [2H]C([2H])([2H])S(=O)C([2H])([2H])[2H] IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 4
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 4
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 4
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 4
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 4
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 4
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 4
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 4
- 229920002433 Vinyl chloride-vinyl acetate copolymer Polymers 0.000 description 4
- 239000011354 acetal resin Substances 0.000 description 4
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 4
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 4
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 4
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 4
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 4
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 4
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 4
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002896 organic halogen compounds Chemical group 0.000 description 4
- 229920002627 poly(phosphazenes) Polymers 0.000 description 4
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 4
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 4
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 4
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 4
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 4
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 4
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 4
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 4
- 229920001470 polyketone Polymers 0.000 description 4
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 4
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 4
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 4
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 4
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 4
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 4
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 4
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 4
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 4
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 4
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- YFHICDDUDORKJB-UHFFFAOYSA-N trimethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCCO1 YFHICDDUDORKJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 1,1-Diethoxyethane Chemical compound CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YOCIJWAHRAJQFT-UHFFFAOYSA-N 2-bromo-2-methylpropanoyl bromide Chemical compound CC(C)(Br)C(Br)=O YOCIJWAHRAJQFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000002597 Solanum melongena Nutrition 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N butyl prop-2-enoate;methyl 2-methylprop-2-enoate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.COC(=O)C(C)=C.CCCCOC(=O)C=C QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 239000012461 cellulose resin Substances 0.000 description 3
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 description 3
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 description 3
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 3
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 3
- 238000012643 polycondensation polymerization Methods 0.000 description 3
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 3
- 229920000909 polytetrahydrofuran Polymers 0.000 description 3
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WADSJYLPJPTMLN-UHFFFAOYSA-N 3-(cycloundecen-1-yl)-1,2-diazacycloundec-2-ene Chemical compound C1CCCCCCCCC=C1C1=NNCCCCCCCC1 WADSJYLPJPTMLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 4-Dimethylaminopyridine Chemical compound CN(C)C1=CC=NC=C1 VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- PHOQVHQSTUBQQK-SQOUGZDYSA-N D-glucono-1,5-lactone Chemical compound OC[C@H]1OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O PHOQVHQSTUBQQK-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical group CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- QTMDXZNDVAMKGV-UHFFFAOYSA-L copper(ii) bromide Chemical compound [Cu+2].[Br-].[Br-] QTMDXZNDVAMKGV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 235000012209 glucono delta-lactone Nutrition 0.000 description 2
- 229960003681 gluconolactone Drugs 0.000 description 2
- 238000012690 ionic polymerization Methods 0.000 description 2
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920003067 (meth)acrylic acid ester copolymer Polymers 0.000 description 1
- BCMYXYHEMGPZJN-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-isocyanatoethane Chemical compound ClCCN=C=O BCMYXYHEMGPZJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGUWFGWZSVLROP-UHFFFAOYSA-N 1-pyridin-2-yl-n,n-bis(pyridin-2-ylmethyl)methanamine Chemical compound C=1C=CC=NC=1CN(CC=1N=CC=CC=1)CC1=CC=CC=N1 VGUWFGWZSVLROP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SXAMGRAIZSSWIH-UHFFFAOYSA-N 2-[3-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-1,2,4-oxadiazol-5-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1=NOC(=N1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2 SXAMGRAIZSSWIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NUHAHVGCDPBTJI-UHFFFAOYSA-N 2-aminopentane-1,5-dithiol Chemical compound SCC(N)CCCS NUHAHVGCDPBTJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXSPGBOGLXKMDU-UHFFFAOYSA-N 2-bromo-2-methylpropanoic acid Chemical compound CC(C)(Br)C(O)=O XXSPGBOGLXKMDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YAQLSKVCTLCIIE-UHFFFAOYSA-N 2-bromobutyric acid Chemical compound CCC(Br)C(O)=O YAQLSKVCTLCIIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MONMFXREYOKQTI-UHFFFAOYSA-N 2-bromopropanoic acid Chemical compound CC(Br)C(O)=O MONMFXREYOKQTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAWAYYRQGQZKCR-UHFFFAOYSA-N 2-chloropropionic acid Chemical compound CC(Cl)C(O)=O GAWAYYRQGQZKCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDFXRVAOBHEBGJ-UHFFFAOYSA-N 3-(cyclononen-1-yl)-4,5,6,7,8,9-hexahydro-1h-diazonine Chemical compound C1CCCCCCC=C1C1=NNCCCCCC1 QDFXRVAOBHEBGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910021590 Copper(II) bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001116 FEMA 4028 Substances 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000002211 L-ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 235000000069 L-ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920001893 acrylonitrile styrene Polymers 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N beta-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N 0.000 description 1
- 235000011175 beta-cyclodextrine Nutrition 0.000 description 1
- 229960004853 betadex Drugs 0.000 description 1
- 125000001246 bromo group Chemical group Br* 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000012711 chain transfer polymerization Methods 0.000 description 1
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- GKIPXFAANLTWBM-UHFFFAOYSA-N epibromohydrin Chemical compound BrCC1CO1 GKIPXFAANLTWBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- GDSRMADSINPKSL-HSEONFRVSA-N gamma-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO GDSRMADSINPKSL-HSEONFRVSA-N 0.000 description 1
- 229940080345 gamma-cyclodextrin Drugs 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 125000003827 glycol group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- JFHJOMSTWVDDHW-UHFFFAOYSA-N methyl prop-2-enoate;prop-2-enenitrile Chemical compound C=CC#N.COC(=O)C=C JFHJOMSTWVDDHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- YWWARDMVSMPOLR-UHFFFAOYSA-M oxolane;tetrabutylazanium;fluoride Chemical compound [F-].C1CCOC1.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC YWWARDMVSMPOLR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940057838 polyethylene glycol 4000 Drugs 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;styrene Chemical compound C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000012712 reversible addition−fragmentation chain-transfer polymerization Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/04—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers only
- C08G65/06—Cyclic ethers having no atoms other than carbon and hydrogen outside the ring
- C08G65/08—Saturated oxiranes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
- C08G65/333—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L71/02—Polyalkylene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2650/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G2650/28—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type
- C08G2650/50—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type containing nitrogen, e.g. polyetheramines or Jeffamines(r)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Polyethers (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
Description
具体的には、本発明の目的は、環状分子が重合鎖を有するポリロタキサンであっても、製造工程を従来よりも少なくするか、及び/又は製造時間を少なくした新規ポリロタキサン及びその製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、上記目的以外に、上記目的に加えて、該新規ポリロタキサンを得るための原料及び中間体、及びそれらの製造方法を提供することにある。
<1> 環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサンであって、環状分子が重合鎖を有し、封鎖基が側鎖を有し該封鎖基側鎖により環状分子が脱離しない、上記ポリロタキサン。
<3> 上記<1>又は<2>において、封鎖基側鎖が、重合により得られる重合封鎖基側鎖であるのがよい。
<5> 上記<1>〜<4>のいずれかにおいて、 重合封鎖基側鎖が、グラフト重合により得られるグラフト重合封鎖基側鎖であるのがよい。
<7> 上記<1>〜<5>のいずれかにおいて、重合封鎖基側鎖が原子移動ラジカル重合により得られるのがよい。
環状分子が重合鎖を有し、封鎖基が側鎖を有し該封鎖基側鎖により環状分子が脱離しないポリロタキサンの製造方法であって、
a)直鎖状分子を準備する工程;
b)該直鎖状分子の各末端に、−NH2、−OH、及び−SHからなる群から選ばれる官能基を2以上付与し、その各末端に官能基を2以上有する末端多官能化直鎖状分子を得る工程;
c)末端多官能化直鎖状分子と環状分子とを混合し、環状分子の開口部が末端多官能化直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる末端多官能化擬ポリロタキサンを得る工程;
d)末端多官能化擬ポリロタキサンと重合鎖前駆体とを反応させ、環状分子に重合鎖を付与する工程;及び
e)末端多官能化擬ポリロタキサンと封鎖基側鎖前駆体とを反応させ、封鎖基側鎖を有する封鎖基を形成する工程;
を有することにより、上記ポリロタキサンを得る、上記方法。
<10> 上記<8>又は<9>において、工程d)及び工程e)を略同時に行うのがよい。
<13> 上記<12>において、第1のグラフト重合用モノマーと第2のグラフト重合用モノマーが略同一であり、工程d)と工程e)とを略同時に行い、グラフト重合封鎖基側鎖及びグラフト重合鎖を形成するのがよい。
a)直鎖状分子を準備する工程;及び
b)直鎖状分子の各末端に、−NH2、−OH、及び−SHからなる群から選ばれる官能基を2以上付与する工程:
を有することにより、末端多官能化直鎖状分子を得る、上記方法。
<17> 環状分子の開口部が、直鎖状分子の各末端に、−NH2、−OH、及び−SHからなる群から選ばれる官能基を2以上有する末端多官能化直鎖状分子によって、串刺し状に包接されてなる末端多官能化擬ポリロタキサンの製造方法であって、
a)直鎖状分子を準備する工程;及び
b)直鎖状分子の各末端に、−NH2、−OH、及び−SHからなる群から選ばれる官能基を2以上付与し、末端多官能化直鎖状分子を得る工程;及び
c)末端多官能化直鎖状分子と環状分子とを混合し、環状分子の開口部が末端多官能化直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる末端多官能化擬ポリロタキサンを得る工程;
を有する、上記方法。
環状分子が重合鎖を有し、
封鎖基が側鎖を有し該封鎖基側鎖により環状分子が脱離しないポリロタキサンの製造方法であって、
a)直鎖状分子を準備する工程;
f)該直鎖状分子の各末端に、原子移動ラジカル重合開始基を付与し、原子移動ラジカル重合開始基付与直鎖状分子を得る工程;
g)環状分子に重合鎖を付与する工程;
h)工程f)で得られた直鎖状分子と工程g)で得られた環状分子とを混合し、溶融させ、環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンを得る工程;及び
i)溶融状態の原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンに、原子移動ラジカル重合用モノマーを添加し、溶融状態とし、前記原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンの各末端である前記原子移動ラジカル重合開始基に、原子移動ラジカル重合用モノマー由来の封鎖基側鎖を付与する工程;
を有することにより、前記ポリロタキサンを得る、上記方法。
<20> 上記<18>又は<19>の工程g)において、環状分子と重合鎖前駆体とを反応させ、環状分子に重合鎖を付与するのがよい。
<21> 上記<20>において、重合鎖前駆体が、第2のグラフト重合用モノマーであるのがよい。
<23> 重合鎖を有する環状分子の開口部が、直鎖状分子の各末端に原子移動ラジカル重合開始基を有する原子移動ラジカル重合開始基付与直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる、原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンの製造方法であって、
a)直鎖状分子を準備する工程;
f)該直鎖状分子の各末端に、原子移動ラジカル重合開始基を付与し、原子移動ラジカル重合開始基付与直鎖状分子を得る工程;
g)環状分子に重合鎖を付与する工程;及び
h)工程f)で得られた直鎖状分子と工程g)で得られた環状分子とを混合し、溶融させ、環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンを得る工程;
を有する、上記方法。
また、本発明により、上記効果以外に、又は、上記効果に加えて、該新規ポリロタキサンを得るための原料及び中間体、及びそれらの製造方法を提供することができる。
本発明は、環状分子が重合鎖を有し且つ封鎖基が側鎖を有し該封鎖基側鎖により環状分子が脱離しない、新規ポリロタキサンを開示する。
また、本発明は、該新規ポリロタキサンの製造方法を開示する。
さらに、本発明は、該新規ポリロタキサンを得る原料及び中間体、並びにそれらの製造方法を開示する。
本発明の新規ポリロタキサンは、環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなり、環状分子は重合鎖を有し、封鎖基が側鎖を有し該封鎖基側鎖により環状分子が脱離しない、という構成を有する。
図1は、本発明の新規ポリロタキサン1を概念的に示す図である。図1において、新規ポリロタキサン1は、直鎖状分子2、環状分子3、環状分子が有する重合鎖4a、4b、4c、4d及び4e、並びに封鎖基側鎖5a、5b、5c、5d及び5eを有する。環状分子3の開口部は直鎖状分子2によって串刺し状に包接されてなる。環状分子3は、それぞれ重合鎖a、4b、4c、4d及び4eを有する。直鎖状分子の末端、具体的には図1の左端側には、封鎖基側鎖5a、5b及び5c、右端側には封鎖基側鎖5d及び5eがそれぞれ配置され、重合鎖4a、4b、4c、4d及び4eをそれぞれ有する環状分子3が脱離しないようになされている。
本発明のポリロタキサンは、環状分子が重合鎖を有する。
該重合鎖の平均鎖長、即ち重合鎖の平均分子量が100以上100,000未満、好ましくは200以上50,000未満、より好ましくは200以上10,000未満であるか、及び/又は重合鎖の平均重合度が1以上1000未満、好ましくは2以上500未満、より好ましくは2以上100未満であるのがよい。
重合鎖の平均鎖長、即ち重合鎖の平均分子量は、1H NMRにより求めることができる。具体的には、1H NMRにより本発明のポリロタキサンの構成物、例えば環状分子、直鎖状分子、及び重合鎖などに由来するシグナルを観察し、該シグナルの面積比から重合鎖の平均鎖長、即ち重合鎖の平均分子量を求めることができる。なお、本願において、「平均鎖長」又は「平均分子量」の「平均」とは、上述のように、1H NMRのシグナルの面積比から求めることから、環状分子1個当たりに1つの重合鎖を有する場合に換算していることを意味する。実際には、1つの環状分子が2以上の重合鎖を有する場合もあるが、1H NMRによる測定法の関係上、環状分子1個当たりに1つの重合鎖を有する場合の「平均」値を本願では採用する。また、「平均」重合度は、「平均」鎖長、即ち「平均」分子量と、該鎖長を構成する重合ユニットとから、求めることができる。
また、環状分子が重合鎖を有することにより、該重合鎖を有するポリロタキサンから得られる架橋体は、重合鎖を有しないポリロタキサンから得られる架橋体よりも、環状分子が架橋してできる架橋点がより動きやすくなる、という作用をもたらす。これにより、ポリロタキサンが奏する特性、例えば該ポリロタキサンから得られる架橋体の粘弾性、低い圧縮永久歪みなどの特性が発揮されやすくなるという作用をももたらすことができる。
本願にいう「グラフト重合」を行う形態として、特に限定されないが、ラジカル重合、例えば原子移動ラジカル重合、イオン重合、開環重合、縮合重合、可逆的付加開裂連鎖移動重合などを挙げることができ、好ましくは原子移動ラジカル重合、開環重合であるのがよい。
例として、ε-カプロラクトンなどの環状ラクトン;炭酸トリメチレンなどの環状カーボネート;プロピレンオキシドなどの環状エーテル;スチレン、メタクリル酸メチル、アクリルニトリルなどのビニル系モノマー;などを挙げることができるが、これらに限定されない。
環状分子は、上記重合鎖を有し、環状であり、開口部を有し、直鎖状分子によって串刺し状に包接されるものであれば、特に限定されない。
環状分子は、上記重合鎖を付与する際、OH基、NH基、ハロゲン化アルキル基などを有するのがよい。
環状分子として、例えば、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリンからなる群から選択されるのがよい。α−シクロデキストリンなどの−OH基の一部を、他の基に置換されていてもよい。
本発明のポリロタキサンは、封鎖基が側鎖を有し封鎖基側鎖を形成する。該封鎖基側鎖により環状分子が包接状態から脱離しない。
封鎖基側鎖は、環状分子が包接状態から脱離しないものであれば、特に限定されない。
本願において、封鎖基側鎖とは、ある面において、その鎖の軸方向が直鎖状分子の軸方向の延伸方向にはない鎖であるということができる。なお、封鎖基側鎖の「側鎖」とは、主鎖として直鎖状分子があること、又は主鎖として直鎖状分子の軸方向の延伸方向に鎖があり、それらに対して「側鎖」であることを意味する。より具体的には、封鎖基側鎖は、その鎖の軸方向が直鎖状分子の軸方向の延伸方向と異なる鎖をいう。
本願の新規ポリロタキサンの製造方法において後述するが、封鎖基側鎖は、グラフト重合により得られるのがよい。なお、「グラフト重合」とは、本願において、上述したものと同じ定義を有する。「グラフト重合」を行う形態は、上述したものと同様であり、特に限定されないが、ラジカル重合、例えば原子移動ラジカル重合、イオン重合、開環重合、縮合重合、可逆的付加開裂連鎖移動重合などを挙げることができ、好ましくは原子移動ラジカル重合、開環重合であるのがよい。
本発明のポリロタキサンの直鎖状分子は、用いるシクロデキストリンの開口部に串刺し状に包接され得るものであれば、特に限定されない。
例えば、直鎖状分子として、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ(メタ)アクリル酸、セルロース系樹脂(カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等)、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び/またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等;及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体からなる群から選ばれるのがよい。例えばポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール及びポリビニルメチルエーテルからなる群から選ばれるのがよい。特にポリエチレングリコールであるのがよい。
本願の、ポリロタキサンにおいて、(環状分子、直鎖状分子)の組合せが、(α−シクロデキストリン由来、ポリエチレングリコール由来)であるのがよい。
本発明は、上述の新規ポリロタキサンの新規製造方法を提供する。
上述の新規ポリロタキサンの新規製造方法の態様として、本発明は、以下の方法A(以降、方法Aを単に「末端多官能化経由法」と記載する場合がある)及び方法B(以降、方法Bを単に「溶融法」と記載する場合がある)を提供する。まずは、方法Aについて説明する。
方法Aは、以下の工程を有して、本発明のポリロタキサンを調製することができる。
即ち、a)直鎖状分子を準備する工程;
b)該直鎖状分子の各末端に、−NH2、−OH、及び−SHからなる群から選ばれる官能基を2以上付与し、その各末端に官能基を2以上有する末端多官能化直鎖状分子を得る工程;
c)末端多官能化直鎖状分子と環状分子とを混合し、環状分子の開口部が末端多官能化直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる末端多官能化擬ポリロタキサンを得る工程;
d)末端多官能化擬ポリロタキサンと重合鎖前駆体とを反応させ、環状分子に重合鎖を付与する工程;及び
e)末端多官能化擬ポリロタキサンと封鎖基側鎖前駆体とを反応させ、封鎖基側鎖を有する封鎖基を形成する工程;
を有することにより、本発明のポリロタキサンを得ることができる。
工程b)は、直鎖状分子の各末端に、−NH2、−OH、及び−SHからなる群から選ばれる官能基を2以上付与し、その各末端に官能基を2以上有する末端多官能化直鎖状分子を得る工程である。
例えば、各末端に、−NH2基を2以上付与する手法として、カルボキシル基又はカルボニル誘導体を各末端に1つ有する直鎖状分子を準備し、その直鎖状分子の各末端に、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン等のアミノ基を3以上有する化合物を結合させる方法がある。
また、各末端に、−OH基を2以上付与する手法として、−OH基あるいは−NH基を各末端に1つ有する直鎖状分子を準備し、その直鎖状分子の各末端に、グルコン酸等のアルドン酸を結合させる方法がある。
さらに、各末端に、−SH基を2以上付与する手法として、カルボキシル基あるいはカルボニル誘導体を各末端に1つ有する直鎖状分子に、2-アミノ-1,5-ペンタンジチオール等のチオール基を2以上有するアミンを結合させる方法がある。
環状分子として、上述の通り、例えばα−シクロデキストリンなどを用いることができる。また、環状分子は、工程d)において、重合鎖前駆体と反応させて重合鎖を付与するために、OH基、NH基、SH基など、好ましくはOH基を有するのがよい。
工程c)は、従来の擬ポリロタキサンの製造工程と同様に行うことができる。例えば、特許文献1、WO2005/052026号公報などを参照することにより行うことができる。
重合鎖前駆体は、環状分子に付与されて重合鎖が形成されるものである。重合鎖は、上述したように、例えば、重合により得られた鎖状体を環状分子上の基、例えばOH基と反応させて、結合させることにより得られてもよい。または、重合鎖は、環状分子上の基、例えばOH基と反応させて徐々に重合物である鎖状体を得てもよい。要するに、重合鎖前駆体は、既に鎖状体になっているものであっても、重合前のモノマーなどであってもよい。
重合鎖前駆体である第2のグラフト重合用モノマーとして、ε-カプロラクトンなどの環状ラクトン;炭酸トリメチレンなどの環状カーボネート;プロピレンオキシドなどの環状エーテル;スチレン、メタクリル酸メチル、アクリルニトリルなどのビニル系モノマー;などを挙げることができるが、これらに限定されない。
例えば、重合鎖前駆体として、第2のグラフト重合用モノマー、具体的にはε-カプロラクトンを用いる場合、該ε-カプロラクトンが溶媒としても作用するため、その他の溶媒を用いることなく、工程d)を行うことができる。なお、この場合、0℃〜130℃で行うのがよい。
なお、重合鎖は、上述の特性を有する。重合鎖は、例えば、上述の平均鎖長及び/又は平均重合度を有する。
封鎖基側鎖前駆体は、末端多官能化擬ポリロタキサンの各末端に有する2以上の官能基と反応して、環状分子を脱離させない封鎖基側鎖が形成されるものであれば、特に限定されない。
具体的には、封鎖基側鎖前駆体は、鎖状体であっても、重合用モノマーであってもよい。
封鎖基側鎖前駆体である重合用モノマーは、特に第1のグラフト重合用モノマーであるのがよい。第1のグラフト重合用モノマーとして、ε-カプロラクトンなどの環状ラクトン;炭酸トリメチレンなどの環状カーボネート;プロピレンオキシドなどの環状エーテル;スチレン、メタクリル酸メチル、アクリルニトリルなどのビニル系モノマー;などを挙げることができるが、これらに限定されない。
例えば、封鎖基側鎖前駆体として、第1のグラフト重合用モノマー、例えばε-カプロラクトンを用いた場合、該ε-カプロラクトンが溶媒としても作用するため、その他の溶媒を用いることなく、工程e)を行うことができる。なお、この場合、0℃〜130℃で行うのがよい。
本発明は、方法Aを介して、新規な末端多官能化直鎖状分子を提供する。即ち、本発明は、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ(メタ)アクリル酸、セルロース系樹脂、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び/またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等;及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、ポリアセチレン、ポリチオフェンなどの共役高分子類、ポリ乳酸、並びにこれらの誘導体からなる群、好ましくはポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレングリコール、ポリオレフィン系樹脂、ポリジエン類、及びポリシロキサン類からなる群、より好ましくはポリエチレングリコール、ポリブタジエン、及びポリジメチルシロキサンからなる群からなる群から選ばれる直鎖状分子の各末端に、−NH2、−OH、及び−SHからなる群から選ばれる官能基を2以上有する末端多官能化直鎖状分子を提供する。
即ち、a)直鎖状分子を準備する工程;及び
b)直鎖状分子の各末端に、−NH2、−OH、及び−SHからなる群から選ばれる官能基を2以上付与する工程:
を有することにより、末端多官能化直鎖状分子を得ることができる。
なお、工程a)の直鎖状分子は、末端多官能化直鎖状分子において記載した限定された直鎖状分子である。
工程a)及びb)は、上述と同様に行うことができる。
本発明は、方法Aを介して、新規な末端多官能化擬ポリロタキサンを提供する。即ち、本発明は環状分子の開口部が、直鎖状分子の各末端に、−NH2、−OH、及び−SHからなる群から選ばれる官能基を2以上有する末端多官能化直鎖状分子によって、串刺し状に包接されてなる末端多官能化擬ポリロタキサンを提供する。
ここで「直鎖状分子」は、末端多官能化直鎖状分子において記載した限定された直鎖状分子とは異なり、本発明のポリロタキサンにおいて記載した、限定されていない直鎖状分子を意味する。なお、末端多官能化直鎖状分子において記載した限定された直鎖状分子であることが好ましい。
即ち、a)直鎖状分子を準備する工程;及び
b)直鎖状分子の各末端に、−NH2、−OH、及び−SHからなる群から選ばれる官能基を2以上付与し、末端多官能化直鎖状分子を得る工程;及び
c)末端多官能化直鎖状分子と環状分子とを混合し、環状分子の開口部が末端多官能化直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる末端多官能化擬ポリロタキサンを得る工程;
を有することにより、新規な末端多官能化擬ポリロタキサンを得ることができる。
工程a)〜c)は、上述の工程a)〜c)と同様に行うことができる。
方法Bは、以下の工程を有して、本発明のポリロタキサンを調製することができる。
即ち、a)直鎖状分子を準備する工程;
f)該直鎖状分子の各末端に、原子移動ラジカル重合開始基を付与し、原子移動ラジカル重合開始基付与直鎖状分子を得る工程;
g)環状分子に重合鎖を付与する工程;
h)工程f)で得られた直鎖状分子と工程g)で得られた環状分子とを混合し、溶融させ、環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンを得る工程;及び
i)溶融状態の原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンに、原子移動ラジカル重合用モノマーを添加し、溶融状態とし、前記原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンの各末端である前記原子移動ラジカル重合開始基に、原子移動ラジカル重合用モノマー由来の封鎖基側鎖を付与する工程;
を有することにより、本発明のポリロタキサンを得ることができる。
工程f)は、直鎖状分子の各末端に、原子移動ラジカル重合開始基を付与し、原子移動ラジカル重合開始基付与直鎖状分子を得る工程である。
本願において「原子移動ラジカル重合開始基」とは、文字通り、「原子移動ラジカル重合」が開始し得る基をいう。また、本願において「原子移動ラジカル重合開始点」について特記する場合、該「原子移動ラジカル重合開始点」とは、「原子移動ラジカル重合」が開始する前に「原子移動ラジカル重合開始部位」に含まれる箇所であり、実際に「原子移動ラジカル重合」が行われると、「原子移動ラジカル重合」によってモノマーが結合する点をいう。例えば、原子移動ラジカル重合開始基として2-ブロモイソブチリルブロミド由来の基、即ち2-ブロモイソブチリル基を用いる場合、該2-ブロモイソブチリル基が「原子移動ラジカル重合開始基」であり、Br原子が移動して生じたラジカルが「原子移動ラジカル重合開始点」である。
ここで、環状分子として、上述の通り、例えばα−シクロデキストリンなどを用いることができる。また、環状分子は、本工程において、重合鎖前駆体と反応させて重合鎖を付与するために、OH基、NH基などを有するのがよい。
重合鎖前駆体として、上述のもの、即ち第2のグラフト重合用モノマー又はそれ以外を用いることができる。
なお、工程g)の条件は、用いる環状分子、特に環状分子が有するOH基、NH基などの基、用いる重合鎖前駆体に依存する。例えば、環状分子がα−シクロデキストリン、重合鎖前駆体がε-カプロラクトンである場合、窒素雰囲気下、無溶媒下で、温度:0℃〜130℃、時間:12時間の条件で行うことができるが、これに限定されない。
工程g)は、工程a)及び/又は工程f)の前に行っても、後に行っても、略同時に行ってもよい。
溶融の条件は、用いる直鎖状分子、用いる環状分子などに依存するが、工程h)で用いる物質が相溶状態となる温度以上でなければならない。例えば、工程h)で用いる複数の物質のうち、少なくとも1つの物質の融点以上であり且つ用いる複数の物質が相溶状態となるのであれば、該温度であればよい。また、複数の物質のそれぞれの融点以上であればよりよい。具体的には、環状分子としてα−シクロデキストリン、重合鎖として重合度10〜200のポリカプロラクトン、直鎖状分子として重量平均分子量1000〜35000のポリエチレングリコール、原子移動ラジカル重合開始基として2-ブロモイソブチリル基を用いる場合、60〜130℃、常圧、大気下で行うことができる。なお、この工程は、溶媒のない状態で行うことができ、従来の方法において多用した溶媒置換の工程を省くことができ、製造時間及び/又は製造工程を削減することができる。
この工程の溶融の条件は、用いる擬ポリロタキサン、用いる原子移動ラジカル重合用モノマー等に依存するが、工程h)と同様に、工程i)で用いる物質が相溶状態となる温度以上でなければならない。また、工程h)と同様に、工程h)で用いる複数の物質のそれぞれの融点以上であればよりよい。例えば、工程h)と同様に、60〜130℃、常圧、大気下で行うことができる。なお、この工程は、溶媒のない状態で行うことができ、従来の方法において多用した溶媒置換の工程を省くことができ、製造時間及び/又は製造工程などを削減することができる。
本発明は、方法Bを介して、新規な原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンを提供する。即ち、本発明は、重合鎖を有する環状分子の開口部が、直鎖状分子の各末端に原子移動ラジカル重合開始基を有する原子移動ラジカル重合開始基付与直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる、原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンを提供する。
ここで、重合鎖、環状分子、直鎖状分子、原子移動ラジカル重合開始基の語は、上述と同じ定義を有する。
即ち、a)直鎖状分子を準備する工程;
f)該直鎖状分子の各末端に、原子移動ラジカル重合開始基を付与し、原子移動ラジカル重合開始基付与直鎖状分子を得る工程;
g)環状分子に重合鎖を付与する工程;及び
h)工程f)で得られた直鎖状分子と工程g)で得られた環状分子とを混合し、溶融させ、環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンを得る工程;
を有することにより、新規な原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンを得ることができる。
なお、工程a)、g)及びh)は、上述と同じ定義を有する。
ポリエチレングリコールビスアミン(重量平均分子量2万)1.00gとグルコノラクトン356mgを50mL三口フラスコに取り、メタノール20mLを加えて50℃に加熱することで溶解させた。この溶液を65℃のオイルバスで加熱し一晩還流した。反応液は室温に冷却後、エバポレーターによって溶媒留去して白色粉末を得た。この粉末にジクロロメタンと食塩水を加えて分液操作を行い、有機層を回収し、エバポレーターによって溶媒留去することで、白色固体である両末端グルコン酸化ポリエチレングリコールA−1 900mgを得た。
ポリエチレングリコールビスアミン(重量平均分子量3350)2.00gとグルコノラクトン1067mgを100mL三口フラスコに取り、メタノール40mLを加えて50℃に加熱することで溶解させた。この溶液を70℃のオイルバスで加熱し一晩還流した。反応液は室温に冷却後、エバポレーターによって溶媒留去して白色粉末を得た。この粉末にジクロロメタンと食塩水を加えて分液操作を行い、有機層を回収し、エバポレーターによって溶媒留去することで、白色固体である両末端グルコン酸化ポリエチレングリコールA−2 1.70gを得た。
実施例1で得た両末端多官能基化ポリエチレングリコールA−1 300mgを50mLナスフラスコに取り、イオン交換水2.4mLを加えて溶解した。また、20mLビーカーにα−シクロデキストリン(以下、単に「α−CD」と略記する場合がある)1.20gを取り、イオン交換水7.5mLを加えて溶解した。それぞれの溶液を混合し、室温で一晩撹拌したところ白濁したゲルになった。これを凍結乾燥させることで、白色粉末である末端多官能基化擬ポリロタキサンB−1 1.5gを得た。
実施例3において、「両末端多官能基化ポリエチレングリコールA−1」の代わりに、『実施例2で得た両末端多官能基化ポリエチレングリコールA−2』を用いた以外、実施例3と同様な方法により、白色粉末である末端多官能基化擬ポリロタキサンB−2 1.5gを得た。
実施例3で得た末端多官能基化擬ポリロタキサンB−1 100mgを50mL二口フラスコに取り、ε−カプロラクトン1.00gを加えて撹拌し、分散液を得た。その後、ジアザビシクロウンデセン30mgを添加し60℃で90時間撹拌した。得られた反応液をメタノールに滴下することで懸濁液を得、懸濁液のろ過によって固体を得た。これを減圧乾燥することで、やや白濁したフィルム状の固体であるポリロタキサンC−1を得た。
図2に、溶媒としてジメチルスルホキシド−d6(DMSO−d6)を用いた、ポリロタキサンC−1の1H NMR結果を示す。図2の1H NMR結果から、ポリエチレングリコール由来の3.5ppmのシグナル、α−CD由来の4.8ppm及び3.2〜3.8ppmのシグナル、α−CDに付与される重合鎖及び末端多官能基化擬ポリロタキサンの末端の封鎖基側鎖であるポリカプロラクトン基由来の3.9ppm、2.3ppm及び1.2〜1.6ppmのシグナルがそれぞれ観察され、所望のポリロタキサン、即ち、α−CDがポリカプロラクトン基由来の重合鎖を有し且つポリカプロラクトン基由来の封鎖基側鎖を有するポリロタキサンが合成されていることを確認した。このことから、従来、特に特許文献1において2以上の工程によって行っていた環状分子への重合鎖付与及び封鎖基導入を一つの工程、即ち上記C−1の工程で行うことができ、工程数を減らせて、製造時間も減ることがわかった。
さらに、α−CDに付与される重合鎖は、その平均鎖長、即ちα−CD1分子あたり1つの重合鎖が結合しているとしたときの分子量(平均分子量)が400程度であることを図2の1H NMR結果、特に各シグナルの面積比から、確認した。また、重合ユニットであるカプロラクトンの平均重合度が4程度であることも確認した。
また、両末端多官能基化ポリエチレングリコールA−1の両末端に、ポリカプロラクトン基由来の基が結合していることは、次のコントロール1及び2により確認した。即ち、上記C−1の工程において、末端多官能基化擬ポリロタキサンB−1の代わりに、原料である「両末端多官能基化ポリエチレングリコールA−1」又は「両末端多官能基化ポリエチレングリコールA−2」を用いることにより、原料である「両末端多官能基化ポリエチレングリコールA−1」又は「両末端多官能基化ポリエチレングリコールA−2」の両末端に、ポリカプロラクトン基由来の基が結合していること、が確認された。
これら2点、即ち、i)ポリロタキサンC−1でα−CDの脱離がないこと;及びii)コントロール1又は2において、末端グラフト化ポリエチレングリコールの両末端にポリカプロラクトン基由来の基が結合していること;から、ポリロタキサンC−1がポリカプロラクトン基由来の封鎖基側鎖を有している、と同定された。
両末端多官能基化ポリエチレングリコールA−2(重量平均分子量3350)20mgを10mL二口フラスコに取り、ε−カプロラクトン650mgを加えて撹拌し、分散液を得た。その後、1mol/Lテトラブチルアンモニウムフルオリドテトラヒドロフラン溶液0.2mlを添加し130℃で12時間撹拌した。得られた反応液をヘキサンに滴下することで懸濁液を得、懸濁液のろ過によって固体を得た。これを減圧乾燥することで、35mgの固体である末端グラフト化ポリエチレングリコールを得た。
図4に、溶媒としてCDCl3を用いた、末端グラフト化ポリエチレングリコールの1H NMR結果を示す。この1H NMR結果から、ポリエチレングリコール由来の3.6ppmのシグナルと、末端グラフト化ポリエチレングリコールの末端の封鎖基側鎖であるポリカプロラクトン基由来の4.0ppm、2.3ppm及び1.2〜1.6ppmのシグナルがそれぞれ観察された。
さらに、封鎖基側鎖は、その平均鎖長、即ちポリエチレングリコールの各末端1つあたり1つの重合鎖が結合しているとしたときの分子量(平均分子量)が1300程度であることを図4の1H NMR結果、特に各シグナルの面積比から、確認した。
コントロール1で、A−2の代わりに両末端多官能基化ポリエチレングリコールA−1(分子量2万)を使った以外、同様の方法により、45mgの固体である末端グラフト化ポリエチレングリコールを得た。コントロール1と同様に、1H NMRとサイズ排除クロマトグラフィーにより合成の確認を行った。
溶媒としてCDCl3を用いた1H NMR結果から、ポリエチレングリコール由来の3.6ppmのシグナルと、末端グラフト化ポリエチレングリコールの末端の封鎖基側鎖であるポリカプロラクトン基由来の4.0ppm、2.3ppm及び1.2〜1.6ppmのシグナルがそれぞれ観察された。さらに、封鎖基側鎖は、その平均鎖長、即ちポリエチレングリコールの各末端1つあたり1つの重合鎖が結合しているとしたときの分子量(平均分子量)が1800程度であることを1H NMRの各シグナルの面積比から、確認した。
実施例5の反応温度と反応時間である「60℃で90時間」を『室温で46時間』とした以外、実施例5と同様な方法により、やや白濁したフィルム状の固体であるポリロタキサンC−2を得た。
実施例5と同様に、1H NMRとサイズ排除クロマトグラフィーにより合成の確認を行い、所望のポリロタキサン、即ち、α−CDがポリカプロラクトン基由来の重合鎖を有し且つポリカプロラクトン基由来の封鎖基側鎖を有するポリロタキサンが合成されていることを確認した。
α−CDに付与される重合鎖は、その平均鎖長が9900程度であり、重合ユニットであるカプロラクトンの平均重合度が90程度であることを確認した。
実施例5の「ジアザビシクロウンデセン30mg、60℃で90時間撹拌」の代わりに「『ジアザビシクロノネン』10mg、60℃で41時間撹拌」した以外、実施例5と同様の方法により、やや白濁したフィルム状の固体であるポリロタキサンC−3を得た。
実施例5と同様に、1H NMRとサイズ排除クロマトグラフィーにより合成の確認を行い、所望のポリロタキサン、即ち、α−CDがポリカプロラクトン基由来の重合鎖を有し且つポリカプロラクトン基由来の封鎖基側鎖を有するポリロタキサンが合成されていることを確認した。
α−CDに付与される重合鎖は、その平均鎖長が5600程度であり、重合ユニットであるカプロラクトンの平均重合度が50程度であることを確認した。
実施例5で「末端多官能基化擬ポリロタキサンB−1」の代わりに『実施例4で得た末端多官能基化擬ポリロタキサンB−2』を用いた以外、実施例5と同様の方法により、やや白濁したフィルム状の固体であるポリロタキサンC−4を得た。
実施例5と同様に、1H NMRとサイズ排除クロマトグラフィーにより合成の確認を行い、所望のポリロタキサン、即ち、α−CDがポリカプロラクトン基由来の重合鎖を有し且つポリカプロラクトン基由来の封鎖基側鎖を有するポリロタキサンが合成されていることを確認した。
さらに、α−CDに付与される重合鎖は、重合ユニットであるカプロラクトンの平均重合度が2、平均鎖長、即ち鎖の平均分子量が200程度であることを、実施例5と同様に、1H NMRにより確認した。
<<実施例9−1 直鎖状分子への原子移動ラジカル重合点の導入>>
二口ナスフラスコにポリエチレングリコール4000(和光純薬、Mw=2,850)10gをいれ、真空ポンプで2時間乾燥した後、窒素置換した。これに脱水ジクロロメタン50ml、4-ジメチルアミノピリジン0.31g、トリエチルアミン0.7mlを加えて溶解させた。この溶液を氷冷バスで冷やしながら、該溶液に2-ブロモイソ酪酸ブロミド0.8mlをゆっくりと滴下した後、1時間攪拌した。その後、室温下で12時間攪拌した。
反応後、溶液をろ過してヘキサンで再沈殿を行った。得られた沈殿物を脱イオン水に溶解した後、ジクロロメタンで抽出を行った。得られた抽出物を硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下で溶媒を除去して原子移動ラジカル重合点が導入されたポリエチレングリコール9.74gを得た。
二口ナスフラスコにα−CD 20gをいれ、真空ポンプで2時間乾燥した後、窒素置換した。これにモレキュラーシーブスで脱水乾燥したε−カプロラクトン200gをいれて110℃のオイルバスで加温しながら1時間攪拌した。この分散溶液にジアザビシクロウンデンセン2.7mlを加えて130℃のオイルバスで加温しながら12時間攪拌した。得られた生成物をトルエン200gで溶解させた後、メタノールで再沈殿を行った。得られた沈殿物を減圧下で溶媒を除去してのポリカプロラクトンがグラフト化されたα−CD130gを得た。
ポリカプロラクトン鎖は、重合ユニットであるカプロラクトンの平均重合度が約80、平均鎖長、即ち鎖の平均分子量が約9200であることを、1H NMR及びGPCにより確認した。
実施例7−1で得た、原子移動ラジカル重合点が導入されたポリエチレングリコール0.5gと、実施例7−2で得た、ポリカプロラクトンがグラフト化されたα−CD 0.5gをサンプル瓶にいれ、80℃のホットプレート上で溶融させた後、7時間攪拌して擬ポリロタキサンを形成した。
Claims (12)
- 環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサンであって、
前記環状分子が重合鎖を有し、
前記封鎖基が側鎖を有し該封鎖基側鎖により前記環状分子が脱離しないポリロタキサンの製造方法であって、
a)直鎖状分子を準備する工程;
b)該直鎖状分子の各末端に、−NH2、−OH、及び−SHからなる群から選ばれる官能基を2以上付与し、その各末端に官能基を2以上有する末端多官能化直鎖状分子を得る工程;
c)末端多官能化直鎖状分子と環状分子とを混合し、前記環状分子の開口部が前記末端多官能化直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる末端多官能化擬ポリロタキサンを得る工程;
d)前記末端多官能化擬ポリロタキサンと重合鎖前駆体とを反応させ、前記環状分子に重合鎖を付与する工程;及び
e)末端多官能化擬ポリロタキサンと封鎖基側鎖前駆体とを反応させ、封鎖基側鎖を有する封鎖基を形成する工程;
を有することにより、前記ポリロタキサンを得る、上記方法。 - 前記工程d)及び前記工程e)を同時に行う請求項1記載の方法。
- 前記封鎖基側鎖前駆体が第1のグラフト重合用モノマーであり、工程e)において、前記封鎖基側鎖前駆体と前記末端多官能化直鎖状分子の各末端に有する2以上の前記官能基とを反応させて、グラフト重合封鎖基側鎖を形成し、前記封鎖基が該グラフト重合封鎖基側鎖を有する請求項1又は2記載の方法。
- 前記環状分子がOH基を有し、前記重合鎖前駆体が第2のグラフト重合用モノマーであり、工程d)において、前記重合鎖前駆体と前記環状分子の前記OH基とを反応させて、グラフト重合鎖を形成し、前記環状分子が該グラフト重合鎖を有する請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
- 前記封鎖基側鎖前駆体である前記第1のグラフト重合用モノマーと前記第2のグラフト重合用モノマーとが同一であり、前記工程d)及び前記工程e)を同時に行い、前記グラフト重合封鎖基側鎖と前記グラフト重合鎖とを形成する請求項4記載の方法。
- 環状分子の開口部が、直鎖状分子の各末端に、−NH2、−OH、及び−SHからなる群から選ばれる官能基を2以上有する末端多官能化直鎖状分子によって、串刺し状に包接されてなる末端多官能化擬ポリロタキサン。
- 環状分子の開口部が、直鎖状分子の各末端に、−NH2、−OH、及び−SHからなる群から選ばれる官能基を2以上有する末端多官能化直鎖状分子によって、串刺し状に包接されてなる末端多官能化擬ポリロタキサンの製造方法であって、
a)直鎖状分子を準備する工程;及び
b)前記直鎖状分子の各末端に、−NH2、−OH、及び−SHからなる群から選ばれる官能基を2以上付与し、末端多官能化直鎖状分子を得る工程;及び
c)前記末端多官能化直鎖状分子と環状分子とを混合し、前記環状分子の開口部が前記末端多官能化直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる末端多官能化擬ポリロタキサンを得る工程;
を有する、上記方法。 - 環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサンであって、
前記環状分子が重合鎖を有し、
前記封鎖基が側鎖を有し該封鎖基側鎖により前記環状分子が脱離しないポリロタキサンの製造方法であって、
a)直鎖状分子を準備する工程;
f)該直鎖状分子の各末端に、原子移動ラジカル重合開始基を付与し、原子移動ラジカル重合開始基付与直鎖状分子を得る工程;
g)前記環状分子に前記重合鎖を付与する工程;及び
h)工程f)で得られた直鎖状分子と工程g)で得られた環状分子とを混合し、溶融させ、前記環状分子の開口部が前記直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンを得る工程;及び
i)溶融状態の原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンに、原子移動ラジカル重合用モノマーを添加し、溶融状態とし、前記原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンの各末端である前記原子移動ラジカル重合開始基に、原子移動ラジカル重合用モノマー由来の封鎖基側鎖を付与する工程;
を有することにより、前記ポリロタキサンを得る、上記方法。 - 前記工程g)において、前記環状分子と重合鎖前駆体とを反応させ、前記環状分子に重合鎖を付与する請求項8記載の方法。
- 前記重合鎖前駆体が、第2のグラフト重合用モノマーである請求項9記載の方法。
- 重合鎖を有する環状分子の開口部が、直鎖状分子の各末端に原子移動ラジカル重合開始基を有する原子移動ラジカル重合開始基付与直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる、原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサン。
- 重合鎖を有する環状分子の開口部が、直鎖状分子の各末端に原子移動ラジカル重合開始基を有する原子移動ラジカル重合開始基付与直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる、原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンの製造方法であって、
a)直鎖状分子を準備する工程;
f)該直鎖状分子の各末端に、原子移動ラジカル重合開始基を付与し、原子移動ラジカル重合開始基付与直鎖状分子を得る工程;
g)前記環状分子に前記重合鎖を付与する工程;及び
h)工程f)で得られた直鎖状分子と工程g)で得られた環状分子とを混合し、溶融させ、前記環状分子の開口部が前記直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる原子移動ラジカル重合開始基付与擬ポリロタキサンを得る工程;
を有する、上記方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012256437 | 2012-11-22 | ||
JP2012256437 | 2012-11-22 | ||
PCT/JP2013/081393 WO2014080981A1 (ja) | 2012-11-22 | 2013-11-21 | 新規ポリロタキサン及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2014080981A1 JPWO2014080981A1 (ja) | 2017-01-05 |
JP6286362B2 true JP6286362B2 (ja) | 2018-02-28 |
Family
ID=50776159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014548614A Active JP6286362B2 (ja) | 2012-11-22 | 2013-11-21 | 新規ポリロタキサン及びその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6286362B2 (ja) |
WO (1) | WO2014080981A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015041322A1 (ja) * | 2013-09-19 | 2015-03-26 | 国立大学法人 東京大学 | 環状分子が重合鎖を有するポリロタキサン及びその製造方法 |
JP6830256B2 (ja) * | 2015-06-17 | 2021-02-17 | ユニバーシタット デ ザールラント | ポリロタキサンを調製する方法及びポリロタキサン |
WO2018092826A1 (ja) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 株式会社トクヤマ | ポリロタキサンを用いたウレタン樹脂、および研磨用パッド |
JP2021178878A (ja) * | 2018-08-08 | 2021-11-18 | 株式会社トクヤマ | ポリ擬ロタキサンモノマーを含む硬化性組成物 |
CN114008142B (zh) * | 2019-06-19 | 2023-03-17 | 株式会社Asm | 在环状分子上具有长链烷基的聚轮烷、具有该聚轮烷的组合物和该聚轮烷的制造方法 |
CN111261822B (zh) * | 2020-02-11 | 2022-08-05 | 福建师范大学 | 一种热稳定性电池隔膜及其在电池中应用 |
CN112480418A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-12 | 南方科技大学 | 改性聚轮烷嵌段共聚物及其制备方法、固态聚合物电解质 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4521875B2 (ja) * | 2005-08-31 | 2010-08-11 | 日産自動車株式会社 | 疎水性修飾ポリロタキサン |
JP2007092024A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-04-12 | Univ Of Tokyo | ポリロタキサンのポリマーブレンド及びその使用 |
JP5311530B2 (ja) * | 2006-02-23 | 2013-10-09 | リンテック株式会社 | 粘着シート |
EP2099845B1 (en) * | 2006-11-27 | 2020-12-23 | Actamax Surgical Materials LLC | Multi-functional polyalkylene oxides, hydrogels and tissue adhesives |
US8497320B2 (en) * | 2008-05-07 | 2013-07-30 | Advanced Softmaterials Inc. | Polyrotaxane, crosslinked structure comprising polyrotaxane and polymer, and processes for producing these |
JP5701852B2 (ja) * | 2010-03-02 | 2015-04-15 | アドバンスト・ソフトマテリアルズ株式会社 | 架橋ポリロタキサンを有する材料、及びその製造方法 |
WO2012165401A1 (ja) * | 2011-05-30 | 2012-12-06 | アドバンスト・ソフトマテリアルズ株式会社 | 架橋ポリロタキサンを有する材料、およびその製造方法 |
-
2013
- 2013-11-21 WO PCT/JP2013/081393 patent/WO2014080981A1/ja active Application Filing
- 2013-11-21 JP JP2014548614A patent/JP6286362B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014080981A1 (ja) | 2014-05-30 |
JPWO2014080981A1 (ja) | 2017-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6286362B2 (ja) | 新規ポリロタキサン及びその製造方法 | |
EP2287206B1 (en) | Polyrotaxane, aqueous polyrotaxane dispersion composition, crosslinked body of polyrotaxane and polymer and method for producing the same | |
EP2174960B1 (en) | Polyrotaxane, crosslinked structure comprising polyrotaxane and polymer, and processes for producing these | |
KR100977933B1 (ko) | 소수성 수식 폴리로탁산 및 가교 폴리로탁산 | |
WO2013099842A1 (ja) | 修飾化ポリロタキサン及びその製造方法、並びに修飾化ポリロタキサンを有して形成される材料 | |
JP2010519343A (ja) | 少なくとも一種の環状モノマーのコポリマーの製造方法 | |
Wang et al. | Novel triblock copolymers comprising a polyrotaxane middle block flanked by PNIPAAm blocks showing both thermo-and solvent-response | |
Çatıker et al. | Synthesis and characterization of novel ABA type poly (Ester-ether) triblock copolymers | |
Yu et al. | Synthesis and characterization of three-dimensional crosslinked networks based on self-assemly of α-cyclodextrins with thiolated 4-arm PEG using a three-step oxidation | |
WO2008069274A1 (ja) | 複数の有機環状構造とその有機環状構造を貫通する鎖状構造とを備える有機重合体およびその製造方法 | |
Tong et al. | Synthesis and characterization of block copolymers comprising a polyrotaxane middle block flanked by two brush-like PCL blocks | |
Han et al. | Miktoarms hyperbranched polymer brushes: One-step fast synthesis by parallel click chemistry and hierarchical self-assembly | |
US20190119408A1 (en) | Method for producing polyrotaxane | |
JP7074375B2 (ja) | 高分子材料及びその製造方法 | |
Semsarilar et al. | Supramolecular hybrids of cellulose and synthetic polymers | |
JP2012025923A (ja) | ポリロタキサンの合成方法及び新規ポリロタキサン | |
US11072667B2 (en) | Polyrotaxane having substituent having polyalkylene oxide chain or derivative thereof in cyclic molecule, and method for producing said polyrotaxane | |
Wang et al. | Synthesis and characterization of polyrotaxanes comprising α-cyclodextrins and poly (ε-caprolactone) end-capped with poly (N-isopropylacrylamide) s | |
JPWO2015041322A1 (ja) | 環状分子が重合鎖を有するポリロタキサン及びその製造方法 | |
Ott et al. | Supramolecular assembly via noncovalent metal coordination chemistry: Synthesis, characterization, and elastic properties | |
CN114380996B (zh) | 超支化聚合物及其制备方法和应用 | |
Ni et al. | Synthesis and characterization of a novel diblock copolymer with a polyrotoxane block | |
JP7345819B2 (ja) | 環状分子の一部にオキサゾリン由来の基を有するポリロタキサン、該ポリロタキサンを有する組成物、及び該ポリロタキサンの製造方法 | |
JP2021178910A (ja) | 環状分子にプロピレンオキシ繰り返し単位を有して形成される鎖を有する基を有するポリロタキサンの製造方法 | |
CN114479093A (zh) | 一种低分子量的金属配位超分子三嵌段共聚物热塑性弹性体膜 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AA64 | Notification of invalidation of claim of internal priority (with term) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764 Effective date: 20150728 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150804 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160905 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160905 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170718 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170913 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180123 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180205 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6286362 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |