JP6359554B2 - フッ素化キトサン誘導体 - Google Patents
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Description
の繰り返し単位を含有する。
(i)−CFXO−(式中、Xは−F又は−CF3である);
(ii)−CF2CFXO−(式中、Xは−F又は−CF3である);
(iii)−CF2CF2CF2O−;
(iv)−CF2CF2CF2CF2O−;
(vi)−(CF2)k−CFZ−O−(式中、kは0〜3の整数であり、Zは、一般式−ORFT1の基であり、RFは、0〜10の多数の繰り返し単位を含むフルオロポリオキシアルキレン鎖であって、前記繰り返し単位が、Xのそれぞれが独立して−F又は−CF3である状態で、下記:−CFXO−、−CF2CFXO−、−CF2CF2CF2O−、−CF2CF2CF2CF2O−の中から選択されるフルオロポリオキシアルキレン鎖であり、T1は、C1〜C5パーフルオロアルキル基、及びそれらの混合物である)
からなる群から選択される一又は複数のランダムに分布する繰り返し単位を含む。
− −(CF2O)a−(CF2CF2O)b−(CF2−(CF2)d−CF2O)c(式中、a、b及びcは100まで、好ましくは50までの整数であり、dは出現ごとに独立して、1又は2に等しい整数であり、a≧0、b≧0、c≧0及びa+b>0であり;好ましくは、a及びbのそれぞれは>0であり、b/aは0.1〜10の間に含まれる);
− −(C3F6O)e−(CF2CF2O)b−(CFXO)g−(式中、Xは、出現ごとに、−F及びCF3の中で独立して選択され;b、e及びgは100までの整数であり、e>0、b≧0、g≧0であり;好ましくは、b及びg>0、e/bは0.2〜5.0の間に含まれ、(e+b)/gは5〜50の間に含まれる);
− −(C3F6O)e−(CFXO)g−(式中、Xは、出現ごとに、−F及びCF3の中から独立して選択され;e及びgは100までの整数あり、e>0、g≧0であり、好ましくはg>0、e/gは5〜50の間に含まれる)
からなる群から選択される単位を含むものである。
(式中、Rは式(Ia)において定義された通りである)
の繰り返し単位を含み得る。
− 少なくとも0.1モル%で多くとも25モル%の式(II)の繰り返し単位と;
− 多くとも10モル%の式(III)の繰り返し単位と;
− 100モル%を補う量の式(Ia)の繰り返し単位と
を含み、好ましくはそれらからなる。
− 少なくとも0.5モル%で多くとも12モル%の式(II)の繰り返し単位と;
− 多くとも5モル%の式(III)の繰り返し単位と;
− 100モル%を補う量の式(Ia)の繰り返し単位と
を含み、好ましくはそれらからなる。
(式中、Rは、式(Ia)において定義された通りである)
を更に含む。
− 少なくとも0.1モル%で多くとも12モル%の式(II)の繰り返し単位と;
− 0.8:1〜1.2:1の(IVa):(IVb)比において、少なくとも20モル%の総量の式(IVa)及び(IVb)の繰り返し単位と;
− 多くとも10モル%の式(III)の繰り返し単位と;
− 100モル%を補う量の式(Ia)の繰り返し単位と
を含み、好ましくはそれらからなる。
− 少なくとも0.1モル%で多くとも10モル%の式(II)の繰り返し単位と;
− 0.8:1〜1.2:1の(IVa):(IVb)比において、少なくとも20モル%で多くとも50モル%の総量の式(IVa)及び(IVb)の繰り返し単位と;
− 多くとも5モル%の式(III)の繰り返し単位と;
− 100モル%を補う量の式(Ia)の繰り返し単位と
を含み、好ましくはそれらからなる。
(式中、RBは、C1〜C20アルキレン基であり、任意選択的にフッ素化され、任意選択的に環状又は芳香族部分を含み、任意選択的にアルキレン鎖中にヘテロ原子を含み、任意選択的に官能基を含み;L’は、アルキレン基RBとD−グルコサミン単位中のC−2位の窒素原子との間の連結基を示し、T’は末端基を示す)
の繰り返し単位を更に含む。
(式中、星印(*)は、連結基L’及び末端基T’に結合した炭素原子を示す)
からなる群から選択されるものである。好ましくは、アルキレン基RBは、−(CH2)6−又はRB3から選択される。
−C(O)−又は−C(O)−NH−連結基であり、アルキレン基RBは、アミド又はウレタン結合を介してC−2位の炭素原子に結合する。
− 少なくとも0.1モル%で多くとも12モル%の式(II)の繰り返し単位と;
− 0.8:1〜1.2:1の(IVa):(IVb)比において、少なくとも20モル%で多くとも50モル%の総量の式(IVa)及び(IVb)の繰り返し単位と;
− 少なくとも0.1モル%で多くとも20モル%の式(V)の繰り返し単位と;
− 多くとも5モル%の式(III)の繰り返し単位と;
− 100モル%を補う量の式(Ia)の繰り返し単位と
を含み、好ましくはそれらからなる。
− 少なくとも0.1モル%で多くとも10モル%の式(II)の繰り返し単位と;
− 0.8:1〜1.2:1の(IVa):(IVb)比において、少なくとも20モル%で多くとも50モル%の総量の式(IVa)及び(IVb)の繰り返し単位と;
− 少なくとも0.2モル%で多くとも10モル%の式(V)の繰り返し単位と;
− 多くとも5モル%の式(III)の繰り返し単位と;
− 100モル%を補う量のR=Hの式(Ia)の繰り返し単位と
を含み、好ましくはそれらからなる。
a)C−2位にアミノ基を有するD−グルコサミン繰り返し単位を含むポリ−[1−4]−D−グルコサミン化合物の液体媒体中の分散を提供する工程と;
b)前記ポリ−[1−4]−D−グルコサミン化合物を、C−2位のアミノ基と反応可能な少なくとも1つの官能基を含むフルオロポリエーテルと反応させる工程と
を含む。
Y−O−FPE−Y1(VI)
(式中、
FPEは、グルコサミン誘導体[A]について上で定義されるフルオロポリオキシアルキレン鎖を表し、
Yは、−CFX2C(O)Rh、−CFX2C(O)ORhから選択され、X2は、−F又は−CF3であり、Rhは、−H及びC1〜C10直鎖状又は分岐アルキル基から選択され、
Y1は、Yと同一であるか又は−CF3、−CF2Cl、−CF2CF2Cl、−C3F6Cl、−CF2Br、−CF2CF3、−CF2H、−CF2CF2Hから選択される)
で表され得る。
c)[1−4]−D−グルコサミン繰り返し単位のC−2位のアミノ基の一部を無水トリフルオロ酢酸と反応させる工程
を更に含む。
− 0.8:1〜1.2:1の(IVa):(IVb)比において、少なくとも20モル%で多くとも60モル%の総量の式(IVa)及び(IVb)の繰り返し単位と;
− 多くとも10モル%の式(III)の繰り返し単位と;
− 100モル%を補う量での式(Ia)の繰り返し単位と
を含む。
a)C−2位にアミノ基を有するD−グルコサミン繰り返し単位を含むポリ−[1−4]−D−グルコサミンポリマーの液体媒体中の分散を提供する工程と;
c)D−グルコサミン繰り返し単位のC−2位のアミノ基の一部を無水トリフルオロ酢酸と反応させる工程と;
b)工程c)から得られたポリ−[1−4]−D−グルコサミン化合物を、C−2位のアミノ基と反応可能な少なくとも1つの官能基を含むフルオロポリエーテルと反応させる工程と
を含む。
d)液体媒体から工程b)後に得られたポリ−[1−4]−D−グルコサミン誘導体を分離する工程
という追加の工程を含む。
e)D−グルコサミン繰り返し単位のC−2位のアミノ基の一部を、式(VII)Z1−RB−Z2[式中、RBは、グルコサミン誘導体[A−3]について定義される意味を有し、Z1及びZ2はそれぞれ独立して、−COOR’’、−COR’’’、−NCO、−NHC(O)SO3Na(ここで、R’’及び−R’’’は定義された通りである)からなる群から選択される]の化合物と反応させる工程
を更に含む。
キトサン(Sigma Aldrich(登録商標)から商業的に入手可能な中位の分子量のキトサン):Mn=25167g/モル;脱アセチル化度85%;3.1ミリ当量C2−NH2/gキトサン。
丸底ガラス反応器中で、0.5グラムのキトサンを10mlのジメチルアセトアミド中に分散させた。この分散系に、0.93グラム(0.62ミリモル)の[FPEジメチルエステル]を添加し、溶液を130℃に加熱し、10時間激しい攪拌下に130℃に保った。反応時間の終わりに均一な溶液が得られた。この溶液を、10℃での200mlの蒸留水に注いだ。沈澱物が得られ、それを遠心分離により単離した。遠心分離により固体を単離する前に、固体を、エタノール中で、続いて水中で洗浄した。薄茶色の結晶性固体(33モル%の収率)を、3時間60℃及び15mmHgの残圧で乾燥させた。単離されたグルコサミン誘導体[A−1]は、FPE鎖(48%w/w)を含む10モル%の繰り返し単位を含有し、28313g/モルの平均分子量を有した。
丸底フラスコ反応器中で、2.0gのキトサン(12.4ミリ当量の−NH2)を10mlのトルエン中に懸濁させ、不均一な溶液を65℃に加熱し;次に5mlのトルエン中に溶解させた1.39g(13.2ミリ当量)の無水トリフルオロ酢酸を添加した。懸濁液を、65℃で2.5時間及び室温で8時間攪拌下反応させた。不均一な粗混合物を、PTFE 5μm薄膜フィルターで濾過し、4時間60℃及び減圧下で乾燥させた。淡褐色粉末が得られ(収率94.8モル%)、それは、−NH2基を30モル%含有する繰り返し単位(式(I)の繰り返し単位)と;C−2位において57:43比のトリフルオロアセトアミド/トリフルオロ酢酸アンモニウム基の組み合わせを70モル%含有する繰り返し単位とを含有するものとしてキャラクタリゼーションされた。このようにして得られたグルコサミン誘導体[B−1]は、14.57重量%の水溶性、及び25344g/モルの平均分子量(Mn)を有した。TGA分析は、この化合物が150℃の温度まで安定であることを示した。
64モル%の−NH2基を含有する繰り返し単位を含有する、あらかじめ製造された2.52gのグルコサミン誘導体[B−1]を、20mlのDMA/エタノール混合物中の3.72gの[FPEジメチルエステル](2.48ミリモル)からなる安定した懸濁液に添加し、ガラス丸底反応器中60℃8時間900rpmで攪拌した。低沸点溶媒を減圧下60℃で蒸発させた。固体残留物を20mlのClCF2CFCl2で洗浄し、溶液をPTFE 5μm膜で濾過した。淡黄色固体を、60℃で2時間乾燥させた(収率62モル%)。このようにして得られたグルコサミン誘導体[A−2]は、次の通りキャラクタリゼーションされた:36モル%の−CF3基を含む繰り返し単位(式(IVa)/(IVb)の単位);4モル%のFPE鎖(37重量%)を含む繰り返し単位(式(II)の単位);60モル%の−NH2基を含有する繰り返し単位(式(I)の単位);平均分子量(Mn)25379g/モル;水への溶解度:5.82重量%;160℃まで安定(TGA測定)。
グルコサミン誘導体[A−2](0.500g;1.597ミリ当量)を4mlの無水トルエン中に懸濁させ、激しく攪拌した。この不均一溶液に、80μlの化合物OCN−(C6H10)−CH2−(C6H10)−NCO(RB=RB3;0.319ミリモル、0.638ミリ当量−NCO単位)をマイクロシリンジで添加した。この不均一混合物を60℃に加熱し、8時間反応させた。粗混合物を20分間15℃4000rpmで遠心分離した。この固体を無水トルエンで洗浄した。洗浄した固体を5mlのCH2Cl2中に懸濁させ、60℃で減圧下蒸発させた。微細な粉末状固体が得られた(収率57重量%)。グルコサミン誘導体[A−3]の水への溶解度は0.198重量%であり、この誘導体は200℃まで熱的に安定であることが見出されてきた(TGA)。
グルコサミン誘導体[A−2](200mg)を、室温で10mlの蒸留水中に溶解させた。この溶液をペトリ皿にゆっくり注いだ。グルタルアルデヒド、5gの水中2.5%w/w(2.5ミリ当量)溶液と10μlのCH3COOHとをペトリ皿に添加し、試薬を十分に混合した。混合が完了するとすぐに、この溶液を750rpm攪拌しながら21時間60℃に加熱した。反応時間の終わりに、水不溶性のフィルムが形成され、それを蒸留水で洗浄した。このフィルムを、60℃で3時間及び減圧で乾燥させた。収率58%w/w;TGA:200℃まで熱的に安定。FT−IR(Golden−gate)2948cm−1、1868cm−1(CH伸縮−グルタルアルデヒド脂肪族鎖)。
Claims (15)
- 少なくとも0.1モル%で多くとも10モル%の式(II)の繰り返し単位と;0.8:1〜1.2:1の(IVa):(IVb)比において、少なくとも20モル%で多くとも50モル%の総量の式(IVa)及び(IVb)の繰り返し単位と;多くとも5モル%の式(III)の繰り返し単位と;100モル%を補う量の式(Ia)の繰り返し単位とを含む、ポリ−[1−4]−D−グルコサミン誘導体であって、
式(Ia)、(II)、(III)、(IVa)及び(IVb)中、Rは−H又はC1〜C20アルキル基であり;式(II)中、FPEはフルオロポリエーテル鎖を示し;Lは、−C(O)−、−CH2−、=NCH2−から選択される、フルオロポリエーテル鎖とD−グルコサミン単位中のC−2位の窒素原子との間の連結基を示し、Tが、−R’、−COOR’’、−NCO、−COR’’’(ここで、−R’はC1〜C5フルオロアルキルであり;−R’’は、−R’及びC(O)R’から選択され;−R’’’は、−H、−F、−Cl、−Br、及び−R’から選択される)からなる群から選択される末端基を示す、ポリ−[1−4]−D−グルコサミン誘導体。 - 少なくとも0.1モル%で多くとも10モル%の式(II)の繰り返し単位と;0.8:1〜1.2:1の(IVa):(IVb)比において、少なくとも20モル%で多くとも50モル%の総量の式(IVa)及び(IVb)の繰り返し単位と;少なくとも0.2モル%で多くとも10モル%の式(V)の繰り返し単位と;多くとも5モル%の式(III)の繰り返し単位と;100モル%を補う量の式(Ia)の繰り返し単位とを含む、請求項1に記載のポリ−[1−4]−D−グルコサミン誘導体であって、
式(Ia)、(II)、(III)、(IVa)及び(IVb)の繰り返し単位が請求項1において定義された通りであり、式(V)中、RBはC1〜C20アルキレン基であり;L’は、−C(O)−又は−C(O)−NH−から選択される、前記アルキレン基RBとD−グルコサミン単位中のC−2位の前記窒素原子との間の連結基を示し、T’が、−R’、−COOR’’、−NCO、−COR’’’(ここで、−R’は、フッ素化されたC1〜C5アルキルであり、−R’’は、−R’、−C(O)R’から選択され、−R’’’は、−H、−F、−Cl、−Br、及び−R’から選択される)からなる群から選択される末端基を示す、ポリ−[1−4]−D−グルコサミン誘導体。 - RBが、フッ素化C1〜C20アルキレン基である、請求項2に記載のポリ−[1−4]−D−グルコサミン誘導体。
- RBがアルキレン鎖中にヘテロ原子を含む、請求項2に記載のポリ−[1−4]−D−グルコサミン誘導体。
- 前記フルオロポリエーテル鎖が、
(i)−CFXO−(式中、Xは−F又は−CF3である);
(ii)−CF2CFXO−(式中、Xは、−F又は−CF3である);
(iii)−CF2CF2CF2O−;
(iv)−CF2CF2CF2CF2O−;
(vi)−(CF2)k−CFZ−O−(式中、kは0〜3の整数であり、Zは、一般式−ORFT1の基であり、RFは、0〜10の多数の繰り返し単位を含むフルオロポリオキシアルキレン鎖であって、前記繰り返し単位が、Xのそれぞれが独立して−F又は−CF3である状態で、下記:−CFXO−、−CF2CFXO−、−CF2CF2CF2O−、−CF2CF2CF2CF2O−の中から選択されるフルオロポリオキシアルキレン鎖であり、T1はC1〜C5パーフルオロアルキル基である)
からなる群から選択される一又は複数のランダムに分布する繰り返し単位を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリ−[1−4]−D−グルコサミン誘導体。 - 前記グルコサミン繰り返し単位がβ−D−グルコサミン単位である請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリ−[1−4]−D−グルコサミン誘導体。
- a)前記C−2位にアミノ基を有するD−グルコサミン繰り返し単位を含むポリ−[1−4]−D−グルコサミン化合物の液体媒体中の分散を提供する工程と;b)前記ポリ−[1−4]−D−グルコサミン化合物を、前記C−2位の前記アミノ基と反応可能な少なくとも1つの官能基を含むフルオロポリエーテルと反応させる工程とを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリ−[1−4]−D−グルコサミン誘導体の製造方法。
- c)前記D−グルコサミン繰り返し単位の前記C−2位の前記アミノ基の一部を無水トリフルオロ酢酸と反応させる工程を更に含む、請求項8に記載の方法。
- 工程c)が工程b)の前に実施される、請求項9に記載の方法。
- e)前記D−グルコサミン繰り返し単位の前記C−2位の前記アミノ基の一部を式Z1−RB−Z2(式中、RBは請求項5において定義された通りであり、Z1及びZ2はそれぞれ独立して、−NCO及び−NHC(O)SO3Naからなる群から選択される)の化合物と反応させる工程を含む、請求項9又は10に記載の方法。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリ−[1−4]−D−グルコサミン誘導体を含む組成物。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリ−[1−4]−D−グルコサミン誘導体と液体媒体とを含む組成物。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリ−[1−4]−D−グルコサミン誘導体を含む物品。
- フィルム、コーティング又は繊維である、請求項14に記載の物品。
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