JP7050630B2 - （メタ）アクリロイル化合物及びその製造方法 - Google Patents

（メタ）アクリロイル化合物及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は（メタ）アクリロイル化合物に関する。詳細には、医療用材料に好適な（メタ）アクリロイル化合物及びその製造方法を提供する。
従来、医療用材料に用いられるアクリロイル化合物として、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミドや２－ヒドロキシエチルメタクリレートなど親水性を有するものが知られている。これらは他のアクリロイル化合物と相溶し、それらを（共）重合して得られるポリマーは高い透明性や強度、水への親和性を有するため、医療材料として好適である。また特許文献１及び２には、材料の強度をより望ましいものとするために、下記式（ａ）又は（ａ’）で表され、末端不飽和結合及び（メタ）アクリロイル基を有する化合物が記載されている。このような２官能性化合物は架橋成分として用いることができるほか、不飽和結合を利用することで様々な官能基や機能を導入することができる。また水酸基を有するため医療用材料等のハイドロゲル材料としても好適である。
Figure 0007050630000001
特開昭５０－１２８７４０号公報 特開２００６－１９３４２９号公報
しかし上記式（ａ）又は（ａ’）で表される化合物は、不飽和結合に他の官能基を導入する場合や２次的な架橋構造を形成する場合、分子内に存在する水酸基の反応性が高いため望ましくない副反応を起こすことがある。例えば、不飽和結合に対しラジカル付加により架橋構造を形成する場合、水酸基にラジカルが付加し、ヒドロキシラジカルによる架橋構造が形成され、予期せぬ硬度（弾性率の増加等）や、水酸基の減少による親水性低下がおきることがある。従って、上述したようなアクリロイル化合物では、有益な親水性及び十分な強度を有する医療用材料を提供することができない。
本発明は、上記事情に鑑み、有益な親水性及び十分な強度を有する、医療用材料に好適な（メタ）アクリロイル化合物及びその製造方法を提供する。
本発明者らは上記課題を解決する為に鋭意検討し、第３級水酸基を有する（メタ）アクリロイル化合物は、重合反応の際に第３級水酸基が反応を起こさない為、親水性に優れ且つ十分な強度を有する（共）重合体を提供できることを見出し、本発明を成すに至った。
即ち、本発明は、下記式（１）で表される（メタ）アクリロイル化合物を提供する。
Figure 0007050630000002
 （式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基であり、Ｒ２は炭素数１～６の一価炭化水素基であり、Ｒ３は水素原子又はメチル基であり、Ｌは、エーテル結合を含んでよい、炭素数２～１０の二価炭化水素基である）。
さらに本発明は、該（メタ）アクリロイル化合物の製造方法、該化合物から導かれる繰り返し単位を含む（共）重合体、及び該（共）重合体を含むハイドロゲル、医療用材料、特にはコンタクトレンズを提供する。
本発明の（メタ）アクリロイル化合物は、分子内に（メタ）アクリロイル基の他に末端不飽和結合を有するため、（メタ）アクリロイルの重合に加えて不飽和結合の重合により架橋構造を形成し、好ましい強度を有する（共）重合体を提供する。また、第三級水酸基を有することで親水性モノマーとの相溶性に優れる。さらには、第三級水酸基が副反応を起こさない為、親水性に優れ且つ十分な強度を有する（共）重合体を提供できる。
以下、本発明の（メタ）アクリロイル化合物について、詳細に説明する。
本発明の化合物は上記式（１）で表される（メタ）アクリロイル化合物である。該化合物は、（メタ）アクリロイル基、末端不飽和結合、及び第三級水酸基を有することを特徴とする。該化合物は親水性モノマーとの相溶性に優れ、該化合物をモノマーまたは架橋剤とすることで、（共）重合体に好ましい強度を与えることができる。また、親水基となる水酸基が３級であることにより副反応を抑制できる。これらの特徴により、他の親水性モノマーとの相溶性を保ちつつ、（共）重合体の強度を向上できる。
上記式（１）において、Ｒ１は水素原子又はメチル基である。好ましくはメチル基である。
上記式（１）において、Ｒ２は炭素数１～６の一価炭化水素基である。一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基；シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等のシクロアルキル基；フェニル基等のアリール基等が挙げられる。Ｒ２は、好ましくは炭素数１～４のアルキル基であり、更に好ましくはメチル基である。
上記式（１）において、Ｒ３は水素原子又はメチル基である。好ましくは水素原子である。
上記式（１）において、Ｌはエーテル結合を含んでよい、炭素数２～１０の二価炭化水素基である。好ましくは、下記式（２）で表される基であり、ｎは１又は２である。
Figure 0007050630000003
 （＊および＊＊で示される部位は結合手である）。
炭素数１～１０の二価炭化水素基としては、例えば、メチレン、エチレン、１，３－プロピレン、１－メチルプロピレン、１，１－ジメチルプロピレン、２－メチルプロピレン、１，２－ジメチルプロピレン、１，１，２－トリメチルプロピレン、１，４－ブチレン、２－メチル－１，４－ブチレン、２、２－ジメチル－１，４－ブチレン、３－メチル－１，４－ブチレン、２，２－ジメチル－１，４－ブチレン、２，３－ジメチル－１，４－ブチレン、２，２，３－トリメチル－１，４－ブチレン、１，５－ペンチレン、１，６－ヘキサニレン、１，７－ヘプタニレン、１，８－オクタニレン、１，９－ノナニレン、及び１，１０－デカニレン等が挙げられる。エーテル結合を含む基としては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレン－プロピレンオキサイド等のポリアルキレンオキサイドが挙げられる。好ましくは－ＣＨ２ＯＣＨ２－、または－ＣＨ２ＯＣ２Ｈ４ＯＣＨ２－である。
以下、上記式（１）で示される化合物の製造方法を説明する。
本発明の製造方法は、下記式（３）で表されるエポキシ化合物と
Figure 0007050630000004
 （Ｒ２、Ｒ３、Ｌは上記の通りである）
（メタ）アクリル酸とを反応させて
上記式（１）で表される化合物を得る工程（以下、工程ＩＩという）を含む。
本発明の製造方法はさらに、下記式（４）で表されるアルコール化合物と
Figure 0007050630000005
 （Ｒ３は上記の通りであり、Ｌ’は単結合、又はエーテル結合を含んでよい、炭素数１～８の二価炭化水素基である）
下記式（５）で表されるエポキシ化合物とを反応させて
Figure 0007050630000006
 （Ｒ２は上記の通りであり、Ｘはハロゲン原子である）
上記式（３）で表されるエポキシ化合物を得る工程（以下、工程Ｉという）を含む。
以下、各工程について詳細に説明する。
工程Ｉ．
該工程は下記式（４）で表されるアルコール化合物と
Figure 0007050630000007
 （Ｒ３は上記の通りであり、Ｌ’は単結合、又はエーテル結合を含んでよい、炭素数１～８の二価炭化水素基である）
下記式（５）で表されるエポキシ化合物とを反応させて
Figure 0007050630000008
 （Ｒ２は上記の通りであり、Ｘはハロゲン原子である）
上記式（３）で表されるエポキシ化合物を得る工程である。
上記式（４）においてＬ’は、上記した通り、エーテル結合を含んでよい、炭素数１～８の二価炭化水素基である。好ましくは、下記式（２’）で表される基であり、ｎ’は０又は１である。ｎ’が０とは、上記式（４）においてＬ’が単結合であることを意味する。
Figure 0007050630000009
 （＊および＊＊で示される部位は結合手である）
即ち、式（４）で表される基は、好ましくは下記（２’’）又は（２’’’）で表される。
Figure 0007050630000010
上記式（５）においてＸは上述した通り、ハロゲン原子である。ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素等が挙げられる。
アルコール化合物とエポキシ化合物の反応は、従来公知の方法に従い行うことができる。例えば、アルコール化合物に１モル当量以上のエポキシ化合物を添加して反応させればよい。反応温度は特に制限されるものでないが、使用する溶媒の沸点を超えない程度の温度が好ましい。例えば、約０℃から約１２０℃の温度で行われるのがよい。該反応は溶媒や触媒の存在下で行ってもよい。溶媒及び触媒は従来公知のものであればよく、特に制限されるものでない。
触媒は、例えば、塩基性化合物、有機リン系化合物、第３級アミン、及びルイス酸等が挙げられる。塩基性化合物としては例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物が挙げられる。有機リン系化合物としては例えば、トリシクロヘキシルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、シクロヘキシルジフェニルホスフィン、ジシクロヘキシルフェニルホスフィン、ブチルジフェニルホスフィン、ジブチルフェニルホスフィン、オクチルジフェニルホスフィン、ジオクチルフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン等が挙げられる。第３級アミンとしては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロウンデセン、ジアザビシクロノネン、1-メチルイミダゾール等が挙げられる。ルイス酸としては例えば、三弗化ホウ素、塩化アルミニウム、メチルジクロロアルミニウム、ジメチルクロロアルミニウム、トリメチルアルミニウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、四塩化チタン、ジクロロチタンビストリフレート、ビスシクロペンタジエニルチタニウムビストリフレート、ジクロロチタニウムビスフルオロスルホネート、四塩化スズ、スズ（ＩＩ）ビストリフレート等が挙げられる。前記触媒は１種を単独で使用しても、２種以上を組合せて使用してもよい。
溶媒は、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル及びポリエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、乳酸エチル及び安息香酸メチル等のエステル系溶媒；直鎖ヘキサン、直鎖ヘプタン及び直鎖オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒；シクロヘキサン及びエチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒；ベンゼン、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素溶媒；並びに石油系溶媒等が挙げられる。前記溶媒は１種を単独で使用しても、２種以上を組合せて使用してもよい。
工程ＩＩ.
該工程は、下記式（３）で表されるエポキシ化合物と
Figure 0007050630000011
 （Ｒ２、Ｒ３、Ｌは上記の通りである）
（メタ）アクリル酸とを反応させて
上記式（１）で表される化合物を得る工程である。
該反応は従来公知の方法に従い行えばよい。例えば、式（３）で表されるエポキシ化合物に（メタ）アクリル酸１モル当量以上を添加して反応させればよい。反応温度は特に制限されるものでないが、使用する溶媒の沸点を超えない程度の温度が好ましい。例えば、約０℃から約１１０℃の温度で行われるのがよい。該反応は溶媒や触媒、安定剤の存在下で行ってもよい。溶媒、触媒、及び安定剤は従来公知のものであればよく特に制限されるものでない。溶媒は前述したものが使用できる。
触媒は、例えば、有機金属触媒、塩基性化合物、有機リン系化合物、アミン触媒、及びルイス酸等が挙げられる。塩基性化合物としては前述したものが例示される。有機金属触媒としては、特に限定するものではないが、例えば、（メタ）アクリル酸ナトリウム、（メタ）アクリル酸カリウム等の（メタ）アクリル酸塩、スタナスジアセテート、スタナスジオクトエート、スタナスジオレエート、スタナスジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジクロライド、ジオクチル錫ジラウレート等の有機スズ触媒や、アセチルアセトンアルミニウム、アセチルアセトン鉄、アセチルアセトン銅、アセチルアセトン亜鉛、アセチルアセトンベリリウム、アセチルアセトンクロム、アセチルアセトンインジウム、アセチルアセトンマンガン、アセチルアセトンモリブデン、アセチルアセトンチタン、アセチルアセトンコバルト、アセチルアセトンバナジウム、アセチルアセトンジルコニウム等のアセチルアセトン金属塩が例示される。アミン触媒としては、例えば、前述した第３級アミン等に加え、ペンタメチルジエチレントリアミン、トリエチルアミン、Ｎ－メチルモルホリンビス（２－ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”－ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’－トリメチルアミノエチル－エタノールアミン、ビス（２－ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ－メチル－Ｎ’Ｎ’－ジメチルアミノエチルピペラジン、Ｎ，Ｎ－ジメチルシクロヘキシルアミン、ジアザビシクロウンデセン、トリエチレンジアミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ－メチルイミダゾール、トリメチルアミノエチルピペラジン、トリプロピルアミン、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、トリフェニルアンモニウム塩等が挙げられる。前記触媒は１種を単独で使用しても、２種以上を組合せて使用してもよい。
安定剤は、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、及びイオウ系酸化防止剤等が挙げられる。フェノール系酸化防止剤としては、特に限定するものではないが、例えば、ｐ－メトキシフェノール、ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール、ピロガロール、ｔｅｒｔ－ブチルカテコール、４，４－チオビス（３－メチル－６－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール）、２，２’－メチレンビス（４－メチル－６－ｔ－ブチルフェノール）、フェノール樹脂類、及びクレゾール樹脂類からなる群より選択される化合物等が挙げられる。リン系酸化防止剤としては、特に限定するものではないが、例えば、トリス［２－［［２，４，８，１０－テトラキス（１，１－ジメチルエチル）ジベンゾ［ｄ，ｆ］［１，３，２］ジオキサホスフェピン－６－イル］オキシ］エチル］アミン、トリス［２－［（４，６，９，１１－テトラ－ｔｅｒｔ－ブチルジベンゾ［ｄ，ｆ］［１，３，２］ジオキサホスフェピン－２－イル）オキシ］エチル］アミン、および亜リン酸エチルビス（２，４－ジｔｅｒｔ－ブチル－６－メチルフェニル）等が挙げられる。アミン系酸化防止剤としては、特に限定するものではないが、例えば、トリ又はテトラＣ１－３アルキルピペリジン又はその誘導体、ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）オギサレート、１，２－ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジルオキシ）エタン、フェニルナフチルアミン、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－１，４－フェニレンジアミン、Ｎ－フェニル－Ｎ’－シクロヘキシル－１，４－フェニレンジアミン等が挙げられる。イオウ系酸化防止剤としては、特に限定するものではないが、例えば、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート等が挙げられる。前記安定剤は１種を単独で使用しても、２種以上を組合せて使用してもよい。
上記いずれの反応においても、反応終点は、従来公知の方法に従い、例えば、薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）又はガスクロマトグラフィー（ＧＣ）等によって原料化合物のピークが消失したことで確認できる。反応終了後は、従来公知の方法に従い精製すればよい。例えば、有機層を水で洗浄した後、溶媒を除去することにより生成物を単離することができる。また減圧蒸留や活性炭処理などを使用してもよい。
本発明の製造方法の一例としては、上記式（４）で表されるアルコール化合物１モル当量と上記式（５）で表されるエポキシ化合物１モル当量、水酸化カリウム１モル当量、ｎ－ヘキサン１００質量当量を添加し、２０℃で撹拌を行う。４時間程度反応させることにより反応は完結する。また、その際にエポキシ化合物あるいは生成する化合物をＧＣ測定等でモニタリングすることで反応の進行を確認できる。反応の完結後、有機層を水で洗浄し、有機層に存在する溶媒、未反応の原料を減圧留去することで上記式（３）で表されるエポキシ化合物を得ることができる。
次いで、上記式（３）で表されるエポキシ化合物１モル当量、メタクリル酸２モル当量、メタクリル酸ナトリウム０．３モル当量を添加する。添加後、１００℃で加熱撹拌を行う。１０時間程度反応させることにより反応は完結する。また、その際にエポキシ化合物あるいは生成する化合物をＧＣ測定等でモニタリングすることで反応の進行を確認できる。反応の完結後、トルエン１００質量当量を添加し、有機層を水で洗浄し、有機層に存在する溶媒、未反応の原料を減圧留去することで上記式（１）で表されるアクリロイル化合物を得ることができる。
本発明の化合物は（メタ）アクリル基の付加重合から導かれる繰り返し単位を有する重合体を与えることができる。本発明の化合物は、（メタ）アクリル基などの重合性基を有する他の化合物（以下、重合性モノマー、または親水性モノマーという）との相溶性が良好である。そのため、重合性モノマーと共重合することにより無色透明の共重合体を与えることができる。また、単独で重合することも可能である。
また、本発明の化合物は（メタ）アクリル基に加えて末端不飽和結合を有するため、上述した他の重合性モノマーとの共重合反応の後、末端不飽和結合を重合させて架橋構造を形成することができる。この際、分子内に存在する第三級水酸基は反応しないため、平衡含水率の低下や弾性率の予期しない増加を抑制し、強度の高いハイドロゲルを与えることができる。尚、末端不飽和結合を重合させて架橋構造を形成する反応は、十分な開始剤があれば、上記（メタ）アクリル基の共重合反応と同一工程内で行うことができる。該同一工程とした場合においても、反応性の違いにより（メタ）アクリル基の共重合反応の後に、末端不飽和結合の重合反応がおこる。
本発明の化合物と他の重合性（親水性）モノマーとの重合から導かれる繰返し単位を含む共重合体の製造において、本発明の化合物の配合割合は、ポリマー全体の質量に対して本発明の化合物から導かれる繰り返し単位の質量割合が１０％以上であればよい。より詳細には、本発明の化合物と重合性（親水性）モノマーとの合計１００質量部に対して本発明の化合物を好ましくは１０～８０質量部、より好ましくは１０～６０質量部となる量がよい。該（共）重合体の重量平均分子量は特に制限されるものでないが、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定した値として、１，０００～１，０００，０００、好ましくは１，０００～１００，０００を有するのがよい。
他の重合性（親水性）モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジメタクリレート、ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２，３―ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等のアクリル系モノマー；Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、Ｎ－アクリロイルモルホリン、Ｎ－メチル（メタ）アクリルアミド等のアクリル酸誘導体；Ｎ－ビニルピロリドン等、その他の不飽和脂肪族もしくは芳香族化合物、例えばクロトン酸、桂皮酸、ビニル安息香酸；及び（メタ）アクリル基などの重合性基を有するシロキサンモノマーが挙げられる。これらは１種単独でも、２種以上を併用してもよい。
本発明の化合物と上記他の重合性モノマーとの共重合は従来公知の方法により行えばよい。例えば、熱重合開始剤や光重合開始剤など既知の重合開始剤を使用して行うことができる。該重合開始剤としては、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニル－プロパン－１－オン、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ－ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、２，２'－アゾビス(２－メチルプロピオンアミジン)２塩酸塩などがあげられる。これら重合開始剤は単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。重合開始剤の配合量は、重合成分の合計１００質量部に対して０．００１～２質量部、好ましくは０．０１～１質量部であるのがよい。
本発明の化合物から導かれる繰返し単位を含む重合体は、親水性に優れる。また、該重合体から得られるハイドロゲルは強度および湿潤性に優れる。従って、本発明の化合物は、医療用材料、例えば、眼科デバイス、コンタクトレンズ、眼内レンズ、人工角膜を製造するのに好適である。該重合体を用いた医療用材料の製造方法は特に制限されるものでなく、従来公知の医療用材料の製造方法に従えばよい。例えば、コンタクトレンズ、眼内レンズなどレンズの形状に成形する際には、切削加工法や鋳型（モールド）法などを使用できる。
以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。下記実施例において、１Ｈ－ＮＭＲ分析はＪＥＯＬ製のＥＣＳ４００を用い、測定溶媒として重クロロホルムを使用して実施した。
実施例１
［工程Ｉ］
ジムロート、温度計を付けた１Ｌの三口ナスフラスコに、２－（クロロメチル)－２－メチルオキシラン２２５．０ｇ、アリルアルコール１２５．０ｇ、ｎ－ヘキサン２２５．０ｇ、水酸化カリウム６８．２ｇを添加し、２０℃で１０時間撹拌した。反応終了後に脱イオン水で３回洗浄し、減圧蒸留をおこなうことで、無色透明液体を得た。収量１７６．６ｇ。１Ｈ－ＮＭＲにより下記式（６Ａ）で表される化合物であることを確認した。
Figure 0007050630000012
［工程ＩＩ］
ジムロート、温度計、滴下漏斗を付けた３００ｍＬの三口ナスフラスコに、上記［工程Ｉ］で得た式（６Ａ）で表される化合物５０．０ｇ、メタクリル酸７０．０ｇ、メタクリル酸ナトリウム５．０ｇを添加し、１００℃まで加熱し、４時間熟成した。反応後にトルエンを１００．０ｇ添加し、２Ｍ水酸化ナトリウム水溶液で３回、脱イオン水で２回洗浄し、内温８０℃で溶媒および未反応の原料などを減圧留去することで無色透明液体を得た。収量６７．３ｇ。１Ｈ－ＮＭＲから式（６Ｂ）で表される化合物であることを確認した。
Figure 0007050630000013
 以下に１Ｈ－ＮＭＲデータを示す。
１．１ｐｐｍ（３Ｈ）、２．０ｐｐｍ（３Ｈ）、３．４ｐｐｍ（２Ｈ）、４．１ｐｐｍ（２Ｈ）、４．３ｐｐｍ（２Ｈ）、５．３ｐｐｍ（２Ｈ）、５．６ｐｐｍ（１Ｈ）、５．９ｐｐｍ（１Ｈ）、６．１ｐｐｍ（１Ｈ）。
実施例２
［工程Ｉ］
実施例１の工程Ｉにおいてアリルアルコールをアリルグリコール２２０．０ｇに替えた他は実施例１の工程Ｉを繰り返して無色透明液体を得た。収量１８０．０ｇ。１Ｈ－ＮＭＲにより下記式（７Ａ）で表される化合物であることを確認した。
Figure 0007050630000014
［工程ＩＩ］
実施例１の工程ＩＩにおいて式（６Ａ）で表される化合物を式（７Ａ）で表される化合物６７．２ｇに替えた他は実施例１の工程ＩＩを繰り返し、無色透明液体を得た。収量６７．３ｇ。１Ｈ－ＮＭＲから式（７Ｂ）で表される化合物であることを確認した。
Figure 0007050630000015
 以下に１Ｈ－ＮＭＲデータを示す。
１．１ｐｐｍ（３Ｈ）、２．０ｐｐｍ（３Ｈ）、３．４ｐｐｍ（６Ｈ）、４．１ｐｐｍ（２Ｈ）、４．３ｐｐｍ（２Ｈ）、５．３ｐｐｍ（２Ｈ）、５．６ｐｐｍ（１Ｈ）、５．９ｐｐｍ（１Ｈ）、６．１ｐｐｍ（１Ｈ）。
［比較例１］
比較例１で使用した比較化合物は、下記式（ａ）で表される第二級水酸基を有する化合物であり、下記式（ａ’）で表される第一級水酸基を有する異性体を含む。
Figure 0007050630000016
［比較例２］
比較例２で使用した比較化合物は、アリルメタクリレート（ＡＭＡ）であり、水酸基を有さない。
ハイドロゲルの製造例（実施例１～２、比較例１～２）
［第一の重合］
上記実施例で得た各化合物又は比較化合物、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）、Ｎ、Ｎ－ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、Ｎ、Ｎ'－メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡ）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を、表１に示す配合比で混合し、均一な溶液になるまで撹拌した。撹拌後Ｎ２によるバブリング５分間を行い、十分に脱気を行った後、ポリプロピレン製の鋳型（厚み２００μｍ）へと封入した。溶液を封入した鋳型を７０℃の窒素雰囲気下にあるオーブン中で４時間静置し、硬化させた。硬化後、鋳型から樹脂を取り出し、脱イオン水で洗浄し、ハイドロゲルフィルムを得た。得られたフィルムの各物性値を下記に示す方法に従い測定した。結果を表１に示す。
［第二の重合］
上記第一の重合工程で得られたハイドロゲルフィルムを１％の２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオンアミジン）２塩酸塩（Ｖ－５０）水溶液に４時間浸漬させ、７０℃の窒素雰囲気下にあるオーブン中で６時間静置することで、さらに重合（硬化）させた。得られたハイドロゲルを２－プロパノール、脱イオン水で洗浄した。得られたフィルムの各物性値を下記に示す方法に従い測定した。結果を表１に示す。
ハイドロゲルの製造例（実施例３～４、比較例３～４）
上記実施例で得た各化合物又は比較化合物、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）、Ｎ、Ｎ－ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）、Ｎ、Ｎ'－メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡ）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を、表２に示す配合比で混合し、均一な溶液になるまで撹拌した。撹拌後Ｎ２によるバブリング５分間を行い、十分に脱気を行った後、ポリプロピレン製の鋳型（厚み２００μｍ）へと封入した。溶液を封入した鋳型を７０℃の窒素雰囲気下にあるオーブン中で８時間静置し、硬化させた。硬化後、鋳型から樹脂を取り出し、２－プロパノール、脱イオン水で洗浄し、ハイドロゲルフィルムを得た。得られたフィルムの各物性値を下記に示す方法に従い測定した。結果を表２に示す。
［平衡含水率］
フィルムを脱イオン水に２５℃で４８時間浸漬させた後、表面の水分を拭き取り、水和したフィルムの質量を計測した。次に水和したフィルムを５０℃のオーブンで４８時間、２５℃のオーブンで２４時間乾燥させ、乾燥フィルムの質量を計測した。平衡含水率は以下の式により算出した。
平衡含水率（％）＝１００×｛（水和フィルムの質量－乾燥フィルムの質量）／水和フィルムの質量｝
［弾性率］
フィルムを脱イオン水に２５℃で４８時間浸漬させた後、表面の水分を拭き取り、水和したフィルムを作成した。該水和したフィルムのヤング弾性率をインストロン５９４３を用いて測定した。０．８ｃｍ×４．０ｃｍに切断されたフィルムを５０Ｎのロードセル、１ｃｍ／分のヘッド速度で測定を行い、縦軸に得られる応力、横軸にひずみをとった応力－ひずみ曲線の初期（直線部）の傾きを算出し、ヤング弾性率（ＭＰａ）とした。
Figure 0007050630000017
Figure 0007050630000018
表１に示す通り、第二級及び第一級水酸基を有する比較化合物を用いたハイドロゲルは、第二の重合後に平衡含水率が大きく低下し、さらに弾性率も著しく増加した。また、水酸基を有さない比較化合物を用いたハイドロゲルは、平衡含水率が低く親水性が不十分であった。一方で、第三級水酸基を有する本発明の化合物を用いたハイドロゲルは、平衡含水率が高く、さらに第二の重合後でも平衡含水率の低下は小さかった。
これは不飽和結合が重合する際に、比較例１の化合物では第二級または第一級水酸基も反応してしまうのに対し、第三級水酸基は反応しないことによる。本発明の化合物では意図しない水酸基の架橋反応が起こらないため、平衡含水率の低下及び弾性率の予期せぬ増加を抑制したハイドロゲルを与えることができる。
また、表２に示すように（メタ）アクリル基の重合および不飽和結合の反応を同一行程内で実施した場合も同様の結果が得られた。
従って、本発明の化合物を用いたハイドロゲルは、有益な親水性を有し、且つ十分な強度を有することができる。
本発明の化合物は得られるハイドロゲルの親水性や強度を改善する。本発明の化合物は、医療用材料、例えば、眼科用デバイス、コンタクトレンズ、眼内レンズ、人工角膜、及び眼鏡レンズ製造用モノマーとして有用である。

Claims (11)

  1. 下記式（１）で表される化合物
    Figure 0007050630000019
     （式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基であり、Ｒ２は炭素数１～６の一価炭化水素基であり、Ｒ３は水素原子又はメチル基であり、Ｌは、エーテル結合を含んでよい、炭素数２～１０の二価炭化水素基である）。
  2. Ｒ１がメチル基である、請求項１記載の化合物。
  3. Ｌが下記式（２）で表され、ｎが１又は２である、請求項１又は２記載の化合物。
    Figure 0007050630000020
     （＊および＊＊で示される部位は結合手である。）
  4. Ｒ２がメチル基である、請求項１～３のいずれか１項記載の化合物。
  5. 請求項１～４のいずれか１項記載の化合物の（メタ）アクリル基の重合から導かれる繰り返し単位を含む（共）重合体。
  6. 前記繰り返し単位の質量割合が（共）重合体の全質量に対し１０質量％以上である、請求項５記載の（共）重合体。
  7. 請求項５または６記載の（共）重合体を含むハイドロゲル。
  8. 請求項５または６記載の（共）重合体を含む医療用材料。
  9. 下記式（１）で表される化合物
    Figure 0007050630000021
     （式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基であり、Ｒ２は炭素数１～６の一価炭化水素基であり、Ｒ３は水素原子又はメチル基であり、Ｌは、エーテル結合を含んでよい、炭素数２～１０の二価炭化水素基である）の製造方法であって、
    下記式（３）で表されるエポキシ化合物と
    Figure 0007050630000022
     （Ｒ２、Ｒ３、Ｌは上記の通りである）
    （メタ）アクリル酸とを反応させて
    上記式（１）で表される化合物を得る工程を含む、前記化合物の製造方法。
  10. 下記式（４）で表されるアルコール化合物と
    Figure 0007050630000023
     （Ｒ３は上記の通りであり、Ｌ’ は単結合又は、エーテル結合を含んでよい、炭素数１～８の二価炭化水素基である）
    下記式（５）で表されるエポキシ化合物とを反応させて
    Figure 0007050630000024
     （Ｒ２は上記の通りであり、Ｘはハロゲン原子である）
    前記式（３）で表されるエポキシ化合物を得る工程をさらに含む、請求項９記載の製造方法。
  11. Ｒ１がメチル基であり、Ｌが下記式（２）で表され、ｎが１又は２である、請求項９又は１０記載の製造方法
    Figure 0007050630000025
     （＊および＊＊で示される部位は結合手である）。
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