JP6358952B2 - 糖脂質型化合物からのポリウレタンおよびポリエステルの製造 - Google Patents
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Description
・R’は、糖または糖−アルコールから選択される]
の化合物の使用に関する。
・R’は、糖または糖−アルコールから選択される]
の化合物に関する。
・R’は、糖または糖−アルコールから選択される]
の化合物に関する。
に適合することを特徴とする、式(I)の化合物に関する。
に適合しうる、式(I)の化合物にも関しうる。
に適合する、式(I)の化合物に関する。
に適合する、式(I)の化合物に関する。
に適合する、式(I)の化合物に関する。
に適合する、式(I)の化合物に関する。
に適合する、式(I)の化合物に関する。
・2から20個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基;または
・6から30個の炭素原子を有する、シクロアルキレン−アルキレン−シクロアルキレン基;または
・6から30個の炭素原子を有する、アリーレン−アルキレン−アリーレン基;または
・3から10個の炭素原子を有する、シクロアルキレン基;
・3から15個の炭素原子を有する、アルキレン−シクロアルキレン基;または
・6から10個の炭素原子を有する、アリーレン基
を表す、式(O)CN−A3−NC(O)に適合するジイソシアネートであり得る。
・mは、1から6に含まれ;
・pは、1から9に含まれ;
・R’は、糖または糖−アルコールから選択され;
・A3は、
・2から20個の炭素原子を有する、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基;
・6から30個の炭素原子を有する、シクロアルキレン−アルキレン−シクロアルキレン基;
・6から30個の炭素原子を有する、アリーレン−アルキレン−アリーレン基;
・3から10個の炭素原子を有する、シクロアルキレン基;
・3から15個の炭素原子を有する、アルキレン−シクロアルキレン基;および
・6から10個の炭素原子を有する、アリーレン基;
からなる群より選択され;
・qは、2から500,000、好ましくは2から50,000、とりわけ2から5000、好ましくは2から500、優先的には2から50、に含まれる整数を表す]
に適合する。
・R’2は、1から8個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を表し;
・A1は、2から14個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状の二価のアルキレン基を表し;
・A2は、1から10個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状の二価のアルキレン基を表す]
および
・R”2は、1から8個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を表し;
・A’1は、2から14個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状の二価のアルキレン基を表す]
のうちの1つを有するジオールから選択されるジオールとの重合によって得られうるポリマーに関する。
・アルカン−ジオール、ポリアルキレン−ジオール、ならびに上記において定義された式(II)または(III)のうちの1つを有するジオール、からなる群からのジオール;
・A3が上記において定義された通りの、式(O)CN−A3−NC(O)のジイソシアネート、
と、40℃から100℃を含む温度において、好ましくは60℃の温度において、溶媒中で反応させる工程を含み得る。
・R’2は、1から8個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を表し;
・A1は、2から14個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状の二価のアルキレン基を表し;
・A2は、1から10個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状の二価のアルキレン基を表す]
の化合物である。
a)式(I’)の中間化合物を得るための、以下の式(V):
・nは、1から3に含まれる整数であり;
・mは、1から6に含まれる整数であり;ならびに
・pは、1から9に含まれる整数である]
の化合物と、以下の糖もしくは糖−アルコール:
・nは、1から3に含まれる整数であり;
・mは、1から6に含まれる整数であり;ならびに
・pは、1から9に含まれる整数である]
の化合物と、先に定義された式(B)、(B’)、(C)、(D)、(D’)、(E)、または(E’)の糖または糖−アルコールから選択される化合物とのエステル交換反応による一段階工程において得られうる。
・AcOEt:酢酸エチル;
・AOG:6−O−メチルα−D−グルコピラノシル−9,10−ジヒドロキシオクタデカノエート(メチルα−D−グルコピラノシド9,10−ジヒドロキシステアレートとも呼ばれる)(化合物D);
・MeOH:メタノール;
・DAM:ジクロロメタン/アセトン/メタノール
・DMI:ジメチルイソソルビド;
・CTAB:ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド;
・IPDI:イソホロンジイソシアネート;
・DBTDL:ジブチルスズジラウレート。
実施例1:6−O−α−D−メチルグルコシル9,10−ジヒドロキシ−オクタデカノエート(2)の製造
1)メチル9,10−エポキシ−オクタデカノエート(B)の合成
3.5gのオレイン酸メチル(11.8mmol;1当量)および0.18mLのギ酸(4.7mmol;0.4当量)に、0℃において、2.1mLの過酸化水素(35重量%水溶液;70.7mmol;6当量)を滴下した。当該反応媒体を、室温で4h、次いで40℃で撹拌した。16h後、TLC(ペンタン/酢酸エチル 98/2)により、オレイン酸メチルがすべて転化したことを確認した。飽和NaHCO3溶液によってpH=7まで中和した後、当該混合物を酢酸エチルで抽出した(3×25mL)。有機相を75mLの飽和NaCl溶液で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、ろ過し、次いで蒸発乾燥させた。98%の収率で化合物(B)が得られた(黄色油)。
磁性棒および蒸留システムを備えた250mLのフラスコ内において、10gのエポキシ化オレイン酸メチル(32mmol)(B)、4当量の1−O−メチル−α−D−グルコピラノシド(24g;128mmol)、および0.2当量のK2CO3(0.9g;6.4mmol)を、70mLのDMSOに溶解させ、当該反応媒体を、70℃から90℃の減圧下(14〜27mmHg)に維持した。当該反応をTLCで追跡した。
質量の測定値=497.3066
質量の測定値=497.3066
磁性棒を備えた50mLフラスコ内において、1gのエポキシ化メチルグルコシド(1)オレエートモノエステル(2.1mmol)を、50℃において1.8mLのジメチルイソソルビド(dimethylisosorbide:DMI)に溶解させ、次いで、5.6mLのH3PO4溶液(5質量%水溶液)をゆっくりと加え、当該反応媒体を80℃にした。当該反応をTLCで追跡した。
質量の測定値=515.3181
1)エステル交換によるソルビトールエステル:1−O−D−ソルビトール9,10−エポキシ−オクタデカノエート(3)および6−O−D−ソルビトール9,10−エポキシ−オクタデカノエート(3’)の合成
磁性棒および蒸留システムを備えた100mLフラスコ内において、5gのエポキシ化オレイン酸メチル(B)(16mmol)、4当量のD−ソルビトール(11.7g;64mmol)、および0.2当量のK2CO3(0.4g;3.2mmol)を、35mLのDMSOに溶解させ、当該反応媒体を、70℃から90℃の減圧下(14〜27mmHg)に維持した。当該反応をTLCで追跡した。エポキシ化オレイン酸メチル(B)がすべて転化した後、減圧下においてDMSOを蒸発させた。残留物を、150mLの蒸留水において可溶化し、酢酸エチルで抽出し(3×150mL)、当該有機相を200mLの飽和NaCl溶液で洗浄した。当該有機相をNa2SO4で乾燥させ、ろ過し、減圧下において酢酸エチルを蒸発させた。粗生成物を、60/40から2/98の範囲のペンタン/AcOEt勾配を用いた通常のシリカによるクロマトグラフィによって精製し、部分的固体ゲルとしてソルビトールモノエステル(3)および(3’)の7.2gの混合物を得た。当該モノエステルは、冷メタノールから沈殿させることによって精製させてもよい。フリットによるろ過及びペンタンによる洗浄の後で、5.2gの茶色固体を得うる(収率70%)。
質量の測定値=485.3063
a)助溶媒としてのDMIの使用
磁性棒を備えた100mLフラスコ内において、エポキシ化ソルビトールオレエート(3)および(3’)の3.1gの混合物(6.7mmol)を、50℃において、4.1mLのジメチルイソソルビドに溶解させ、次いで、11.5mLのH3PO4溶液(5質量%水溶液)をゆっくりと加えた。当該反応媒体を80〜90℃にし、当該反応をTLCで追跡した。
磁性棒を備えた100mLフラスコ内において、エポキシド(3)および(3’)の2gの混合物(4.1mmol)を、50℃において、4.1mLのDMSOに溶解させ、次いで、11.5mLのH3PO4溶液(5質量%水溶液)をゆっくりと加えた。当該反応媒体を80〜90℃にし、当該反応をTLCで追跡した。5hの反応後、エポキシド(3)/(3’)の消失があり(TLCによる)、当該反応媒体を放置して室温まで冷却した。白色ゲルが沈殿し、それをろ過し、150mLの酢酸エチルに溶解させ、次いで、蒸留水および飽和NaHCO3溶液で4回洗浄し、次いで、飽和NaCl溶液で洗浄した。当該有機相をNa2SO4で乾燥させ、ろ過し、次いで、減圧下において濃縮した。ジエチルエーテルからの冷沈殿による精製により、ジオール(4)および(4’)の1.8gの混合物(82%)が得られたと思われた。
質量の測定値=503.3188
1)メチル9,10−ジヒドロキシ−オクタデカノエート(C)の合成
磁性棒を備えた100mLのフラスコ内において、1gのエポキシ化オレイン酸メチル(B)(3.1mmol)を、5.8mLのジメチルイソソルビド(DMI)に溶解させ、次いで、8mLのH3PO4溶液(5質量%水溶液)および0.1gのヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド(hexadecyltrimethylammonium bromide:CTAB)(0.31mmol;0.1当量)を滴下した。次に、当該反応媒体を80〜90℃にした。エポキシ化オレイン酸メチルが転化した後(TLCによる)、当該混合物を、14hかけて、室温まで冷却した。沈殿物をフリットによりろ過した。当該固体を、100mLの酢酸エチルにおいて可溶化し、蒸留水(6×100mL)で洗浄し、飽和NaHCO3溶液で洗浄してpHを約7にし、次いで、飽和NaCl溶液で洗浄した(2回、50mL)。当該溶液を、Na2SO4で乾燥させ、ろ過し、蒸発させた。86%の収率で化合物(C)が得られた(残留DMIを含有する黄色味がかった固体)。
質量の測定値=353.2657
磁性棒および蒸留システムを備えた500mLのフラスコ内において、18gのメチルジヒドロキシ−オレエート(C)(83重量%;43.5mmol)、4当量のサッカロース(50.6g;147mmol)、および0.2当量のK2CO3(1.02g;7.4mmol)を、130mLのDMSOに溶解させ、当該反応媒体を、70℃から90℃の減圧下(14〜27mmHg)で撹拌した。ジオール(C)がすべて転化した後(TLC)、DMSOを減圧下において蒸発させた。当該残留物を250mLの蒸留水において可溶化し、最初に酢酸エチル(100mL)で抽出し、次いでブタノールで抽出し(3×150mL)、当該有機相を200mLの飽和NaCl溶液で洗浄した。当該有機相を、Na2SO4で乾燥させ、ろ過し、ブタノールを減圧下で蒸発させた(痕跡量のブタノールを除去するために、メタノールと共蒸発させた)。6.3gの粗混合物(6)および(6’)を、DAME−AからDAME−Cの溶離勾配を用いたカラムによるクロマトグラフィによって精製し、(6)および(6’)を含むサッカロースモノエステル3.4gを得た。
1H NMR(CD3OD;400MHz)(主要シグナル):5.36(m、2H、H−1スクロース)、4.43〜4.40(m、3H、CH2OCO)、4.11〜3.33(m、Hスクロースおよび4Hジヒドロキシ)、2.39(t、4H、J10Hz、CH2CO)、1.75〜1.25(m、2×26H、CH2)、0.92(t、6H、J8.8Hz、CH3)
質量の測定値=663.3560
1)エステル交換による6−O−イソマルト9,10−エポキシ−オクタデカノエート(7)および6’−O−イソマルト9,10−エポキシ−オクタデカノエート(7’)の合成
磁性棒および蒸留システムを備える500mLのフラスコ内において、10gのエポキシ化オレイン酸メチル(B)(30.6mmol)、4当量のイソマルト(44g;128mmol)、および0.2当量のK2CO3(0.8g;6.4mmol)を、110mLのDMSOに溶解させた。当該反応媒体を、70℃から90℃の減圧下(14〜27mmHg)で撹拌した。当該反応をTLCで追跡した。エポキシ化オレイン酸メチル(B)がすべて転化した後、DMSOを減圧下において蒸発させた。当該残留物を、250mLの蒸留水において可溶化し、ブタノールで抽出し(3×150mL)、有機相を200mLの飽和NaCl溶液で洗浄した。当該有機相をNa2SO4で乾燥させ、ろ過し、減圧下においてブタノールを蒸発させた。9gの粗生成物を、ジクロロメタン/アセトン/メタノール/水:78/10/10/2から56/20/20/4の溶離勾配を用いたカラムでのクロマトグラフィによって精製し、イソマルトモノエステル(7)および(7’)を含有する混合物5.2gを得た。
質量の測定値=647.3612
磁性棒を備える50mLのフラスコ内において、1gのエポキシ化イソマルトオレエート(7)および(7’)の混合物(1.6mmol)を、50℃において、3mLのH3PO4溶液(5質量%水溶液)に溶解させた。次に、当該反応媒体を80〜90℃にした。当該反応をTLCで追跡した。3〜4hの反応後、イソマルトエステルエポキシド(7)の消失があった(TLCによる)。当該媒体を室温に戻した後で、ゲルが沈殿した。後者をろ過により回収した。当該ゲルを、50mLのブタノールにおいて可溶化し、次いで、飽和NaHCO3溶液で洗浄してpHを7にし、次いで飽和NaCl溶液で洗浄した(2回、30mL)。当該有機相を、Na2SO4で乾燥させ、ろ過し、ブタノールを減圧下で蒸発させ(痕跡量のブタノールを除去するためにメタノールと共蒸発させた)、ベージュ色の固体として、イソマルトオレエートジオール(8)および(8’)モノエステルを含有する混合物0.9gを得た。
質量の測定値=665.3697
以降において説明する、適用手順は、任意のグリコシル化ポリオールに対し、ならびに任意のイソシアネートに対して適用しうる。
1)合成
IPDIの存在下での新規ポリウレタンの合成におけるポリオールとして、化合物(D)を試験した。
示差熱量分析によるポリウレタンのキャラクタリゼーションから、直鎖状ポリウレタンのガラス転移温度(Tg)がおよそ38℃であることが明らかとなる。
IPDIの存在下での新規ポリウレタンの合成におけるポリオールとして、当該サッカロースエステル(E)を試験した。
1)合成
一連のコポリマーを、IPDIの存在下において、ヒドロキシル化ペンタノールオレエート(F)および化合物(D)から合成した。
一連のコポリマーを、IPDIの存在下において、ジオール(G)および事前に合成したモノマー(E)から合成した。
実施例9:化合物(D)からのホモポリマーの合成
1)合成
IPDIの存在下での新規な網目構造ポリウレタンの合成におけるポリオールとして、化合物(D)を試験した。
示差熱量分析による網目構造ポリウレタンのキャラクタリゼーションにより、3D網目構造の場合のガラス転移温度Tgが35から149℃の範囲であることが明らかとなる。当該網目構造の熱特性は、実際に、網目構造の密度に直接影響を及ぼすNCO/OHモル比の値によって調整しうる。ガラス転移温度は、モル比が0.2の場合の35℃から、モル比が1の場合の149℃まで変わる(表7)。
1)合成
一連のコポリマーは、IPDIの存在下において、ヒドロキシル化ペンタノールオレエート(F)と化合物(D)(AOG)とから合成した。
以下の表5に、得られたポリウレタンのTgの値をまとめる。
Claims (14)
- 式(I):
・Rが、式(A):
・mは、1から6に含まれ;
・pは、1から9に含まれる]に適合する]
の化合物と、(ポリ)イソシアネート、とりわけ、A3が、
・2から20個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基;または
・6から30個の炭素原子を有する、シクロアルキレン−アルキレン−シクロアルキレン基;または
・6から30個の炭素原子を有する、アリーレン−アルキレン−アリーレン基;または
・3から10個の炭素原子を有する、シクロアルキレン基;
・3から15個の炭素原子を有する、アルキレン−シクロアルキレン基;または
・6から10個の炭素原子を有する、アリーレン基
を表す、式(O)CN−A3−NC(O)に適合するジイソシアネートとの重合によって得られうるポリマー。 - R’が、以下の式:
または
または
または
または
または
または
のうちの1つに適合することを特徴とする、請求項2に記載のポリマー。 - 式(I):
・Rが、式(A):
・mは、1から6に含まれ;
・pは、1から9に含まれる]に適合する]
の化合物と、ジオールと、(ポリ)イソシアネート、とりわけ、A3が、
・2から20個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基;または
・6から30個の炭素原子を有する、シクロアルキレン−アルキレン−シクロアルキレン基;または
・6から30個の炭素原子を有する、アリーレン−アルキレン−アリーレン基;または
・3から10個の炭素原子を有する、シクロアルキレン基;
・3から15個の炭素原子を有する、アルキレン−シクロアルキレン基;または
・6から10個の炭素原子を有する、アリーレン基
を表す、式(O)CN−A3−NC(O)に適合するジイソシアネートとの重合によって得られうるポリマー。 - R’が、以下の式:
または
または
または
または
または
または
のうちの1つに適合することを特徴とする、請求項4に記載のポリマー。 - 前記ジオールが、アルカン−ジオール、ポリアルキレン−ジオール、ポリエーテル−ジオール、ポリエステル−ジオール、ならびに以下の式:
・R’2は、1から8個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を表し;
・A1は、2から14個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状の二価の基を表し;
・A2は、1から10個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状の二価の基を表す]
及び
・R”2は、1から8個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を表し;
・A’1は、2から14個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状の二価の基を表す]
のジオールから選択されることを特徴とする、請求項4又は5に記載のポリマー。 - ポリマーが、以下の式:
・pは、1から9に含まれ;
・R’は、糖または糖−アルコールから選択され;
・A3は、
・2から20個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基;
・6から30個の炭素原子を有する、シクロアルキレン−アルキレン−シクロアルキレン基;
・6から30個の炭素原子を有する、アリーレン−アルキレン−アリーレン基;
・3から10個の炭素原子を有する、シクロアルキレン基;
・3から15個の炭素原子を有する、アルキレン−シクロアルキレン基;および
・6から10個の炭素原子を有する、アリーレン基;
からなる群より選択され;
・qは、2から500,000、好ましくは2から50,000、とりわけ2から5000、さらに好ましくは2から50の間に含まれる整数を表す]
に適合することを特徴とする、請求項2又は3に記載のポリマー。 - 40から100℃まで、好ましくは60℃まで、に含まれる温度において、溶媒中で、式(I):
・Rが、式(A):
・mは、1から6に含まれ;
・pは、1から9に含まれる]に適合する]
の化合物を、請求項2に記載の、式(O)CN−A3−NC(O)のジイソシアネートと反応させる工程を含む、ポリウレタンの製造方法。 - R’が、以下の式:
または
または
または
または
または
または
のうちの1つに適合することを特徴とする、請求項8に記載のポリウレタンの製造方法。 - 式(I):
・Rが、式(A):
・mは、1から6に含まれ;
・pは、1から9に含まれる]に適合する]
の化合物を、
・ジオール;
・A3が、
・2から20個の炭素原子を有する、直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基;
・6から30個の炭素原子を有する、シクロアルキレン−アルキレン−シクロアルキレン基;
・6から30個の炭素原子を有する、アリーレン−アルキレン−アリーレン基;
・3から10個の炭素原子を有する、シクロアルキレン基;
・3から15個の炭素原子を有する、アルキレン−シクロアルキレン基;及び
・6から10個の炭素原子を有する、アリーレン基;
からなる群より選択される、式(O)CN−A3−NC(O)のジイソシアネートと、40℃から100℃まで、好ましくは60℃まで、に含まれる温度において、溶媒中で反応させる工程を含む、ポリウレタンの製造方法。 - R’が、以下の式:
または
または
または
または
または
または
のうちの1つに適合することを特徴とする、請求項10に記載のポリウレタンの製造方法。 - 網目構造ポリウレタンを得るために、前記溶媒が、前記式(I)の化合物の溶媒和を可能にする溶媒、とりわけ、DMFまたはDMSO、から選択されることを特徴とする、請求項8から11のいずれか一項に記載の方法。
- 直鎖状ポリウレタンを得るために、前記溶媒が、前記式(I)の化合物の溶媒和を可能にしない溶媒、とりわけTHF、から選択されることを特徴とする、請求項8から11のいずれか一項に記載の方法。
- とりわけ医療、薬学、化粧品分野における、ベクター化、カプセル化、または分子認識のための;とりわけ分析の分野における、クロマトグラフ分離;あるいは接着剤、補助界面活性剤、またはコーティング剤の製造のための、請求項2から7のいずれか一項に記載のポリマーの使用。
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