JP7507586B2 - Polymer of 1-acryloyl imidazolidin-2-one compound and cell culture material using same - Google Patents

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Description

本発明は、細胞培養用材料としての応用が期待される共重合体に関する。 The present invention relates to a copolymer that is expected to be used as a cell culture material.

近年、再生医療技術の開発が進み、骨芽細胞、脂肪細胞、筋細胞、軟骨細胞などへの分化能を有する間葉系幹細胞や、ヒトを構成するあらゆる組織や臓器に分化誘導することが可能とされる人工多能性幹細胞(iPS細胞)などを安全に大量に効率よく培養する技術が求められている。このような細胞培養用材料として容器の表面にN-イソプロピルアクリルアミド(NIPAAM)の重合体を固定化した培養床が開発されている。NIPAAMのホモポリマーの場合、下限臨界溶液温度(LCST)は体温近傍の32℃であり、例えば細胞培養温度(36℃程度)ではNIPAAMの重合体を固定化した培養床表面は疎水的で細胞の接着と増殖が起こり、培養床をLCSTより低い温度に制御すると培養床表面が親水的となって培養細胞が剥がれやすくなり、細胞へのダメージが少ない細胞回収が可能とされている(非特許文献1)。 In recent years, with the development of regenerative medicine technology, there is a demand for technology to safely and efficiently culture large quantities of mesenchymal stem cells that have the ability to differentiate into osteoblasts, adipocytes, muscle cells, cartilage cells, etc., and induced pluripotent stem cells (iPS cells) that can be induced to differentiate into all tissues and organs that make up the human body. As a material for such cell culture, a culture bed has been developed in which a polymer of N-isopropylacrylamide (NIPAAM) is immobilized on the surface of a container. In the case of a homopolymer of NIPAAM, the lower critical solution temperature (LCST) is 32°C, which is close to body temperature. For example, at the cell culture temperature (about 36°C), the surface of the culture bed on which the polymer of NIPAAM is immobilized is hydrophobic, allowing cells to adhere and grow, and when the temperature of the culture bed is controlled to a temperature lower than the LCST, the surface of the culture bed becomes hydrophilic, making it easier for the cultured cells to peel off, making it possible to recover cells with less damage to the cells (Non-Patent Document 1).

前記NIPAAMの重合体を固定化した培養床として、電子線照射によりNIPAAMをグラフト重合した培養床(セルシード社製UpCell)が市販されているが、大掛かりな電子線照射装置を必要とするため、大量生産には不向きであることが課題である。また、特許文献1では、水不溶性ポリマーセグメントと温度応答性ポリマーセグメントが結合した構造をとるブロックコポリマーを基材表面に被覆した基材を用いることで、電子線照射のような大掛かりな装置を必要せず温感応答性ポリマーを基材表面に固定化することが可能なことが示されている。しかし、特許文献1で開示されているブロックコポリマーは耐水性が不足しており、基材表面からの溶出が起こるという課題と、細胞剥離性が不十分であるという課題があった。更に該ブロックコポリマーの基材表面への固定化量が多いと細胞剥離性は良いものの、細胞の接着性が劣る。逆に固定化量が少ないと細胞接着性は良いものの、細胞剥離性が劣り、基材表面に固定化するNIPAAMの重合体の量が細胞培養床の性能を大きく左右する。 As a culture bed with the NIPAAM polymer immobilized thereon, a culture bed in which NIPAAM is graft-polymerized by electron beam irradiation (UpCell manufactured by CellSeed Co., Ltd.) is commercially available, but since a large-scale electron beam irradiation device is required, it is not suitable for mass production. In addition, Patent Document 1 shows that by using a substrate in which a block copolymer having a structure in which a water-insoluble polymer segment and a temperature-responsive polymer segment are bonded to the substrate surface is coated, it is possible to immobilize a temperature-responsive polymer on the substrate surface without the need for a large-scale device such as electron beam irradiation. However, the block copolymer disclosed in Patent Document 1 has a problem that it is insufficient in water resistance, and there is a problem that it dissolves from the substrate surface, and there is a problem that the cell detachability is insufficient. Furthermore, if the amount of the block copolymer immobilized on the substrate surface is large, the cell detachability is good, but the cell adhesion is poor. Conversely, if the amount of immobilization is small, the cell adhesion is good, but the cell detachability is poor, and the amount of NIPAAM polymer immobilized on the substrate surface greatly affects the performance of the cell culture bed.

このように前記NIPAAMの重合体を固定化した培養床は、安定した細胞の培養や回収効率の点で改善の余地が有り、NIPAAMの重合体に代わる温度応答性ポリマー材料、更にはこれを応用したブロックコポリマーが求められている。 As described above, there is room for improvement in the culture beds on which the NIPAAM polymer is immobilized in terms of stable cell culture and recovery efficiency, and there is a demand for temperature-responsive polymer materials to replace the NIPAAM polymer, as well as block copolymers that utilize these materials.

特許第5846584号Patent No. 5846584

高分子論文集,75巻(2号),174~186項(2018年)Polymer Journal, Vol. 75 (No. 2), pp. 174-186 (2018)

本発明の課題は、細胞培養用材料として好適な共重合体を提供することにある。 The objective of the present invention is to provide a copolymer suitable as a cell culture material.

本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の一態様は、下記一般式(1) The present inventors have conducted extensive research to solve the above problems and have completed the present invention. That is, one aspect of the present invention is a compound represented by the following general formula (1):

(式中、Rは水素原子、炭素数1~4のアルキル基、ベンジル基又は下記一般式(2) (wherein R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a benzyl group, or a group represented by the following general formula (2):

(式中、pは2~4の整数を表し、Rは水素原子、炭素数1~4のアルキル基、2-メトキシエチル基又はアセチル基を表す。)で示されるオキシアルキル基を表す。Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。Rは水素原子又はメチル基を表す。)で示される繰り返し単位を有するブロック鎖と疎水性ブロック鎖とを含んでなる共重合体である。 (In the formula, p represents an integer of 2 to 4, and R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a 2-methoxyethyl group, or an acetyl group.) R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group.) and a hydrophobic block chain.

また、本発明の別態様は、前記疎水性ブロック鎖が下記一般式(3) In another embodiment of the present invention, the hydrophobic block chain is represented by the following general formula (3):

(式中、Rは炭素数1~6のアルキル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、又はフェニルエチル基を表す。Rは水素原子又はメチル基を表す。但し、Rが水素原子であるとき、Rはメチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はベンジル基である。)で示される繰り返し単位を有するブロック鎖である共重合体である。 (wherein R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclohexyl group, a benzyl group, or a phenylethyl group; and R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group; provided that when R 6 is a hydrogen atom, R 5 is a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group, or a benzyl group).

更に、本発明の別態様は、上述した共重合体を含んでなるコート剤である。 Another aspect of the present invention is a coating agent comprising the copolymer described above.

更に、本発明の別態様は、上述したコート剤を基材に塗布してなる細胞培養用材料である。 Another aspect of the present invention is a cell culture material formed by applying the above-mentioned coating agent to a substrate.

更に、本発明の別態様は、上述した細胞培養用材料を用いた細胞培養方法である。 Another aspect of the present invention is a cell culture method using the above-mentioned cell culture material.

以下に本発明を更に詳細に説明する。 The present invention is described in further detail below.

一般式(1)中のRの炭素数1~4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基をあげることができる。Rの炭素数1~4のアルキル基も同様である。 Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms for R1 in the general formula (1) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a cyclopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, and a cyclobutyl group. The same applies to the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms for R2 .

一般式(2)中のRの炭素数1~4のアルキル基も同様である。 The same applies to the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 4 in the general formula (2).

共重合体を構成する一般式(1)で示される繰り返し単位を有するブロック鎖(以下、イミダゾリジノン・ブロック鎖ということがある)の化学構造は、重合の際用いるイミダゾリジノンモノマー(4)の化学構造によって自ずと決まるが、上述した置換基の範囲であれば、その組み合わせに特に制限はない。 The chemical structure of the block chain having the repeating unit represented by the general formula (1) constituting the copolymer (hereinafter sometimes referred to as the imidazolidinone block chain) is naturally determined by the chemical structure of the imidazolidinone monomer (4) used in the polymerization, but there are no particular limitations on the combination as long as it is within the range of the substituents described above.

(式中、R、R及びRは前記と同じ意味を表す。)
イミダゾリジノン・ブロック鎖の温度応答性や細胞の接着性/剥離性の制御の点で、1-アクリロイルイミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-メチルイミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-エチルイミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-プロピルイミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-シクロプロピルイミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-ベンジルイミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-(2-ヒドロキシエチル)イミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-(3-メトキシプロピル)イミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-(4-メトキシブチル)イミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-(2-エトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-(2-プロピルオキシエチル)イミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-[2-(2-メトキシエトキシ)エチル]イミダゾリジン-2-オン及び1-アクリロイル-4,4-ジメチルイミダゾリジン-2-オンを単独又は二種類以上重合して得られるブロック鎖が好ましく、中でも1-アクリロイルイミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-メチルイミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-エチルイミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-ベンジルイミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン、1-アクリロイル-4,4-ジメチルイミダゾリジン-2-オンを単独又は二種類以上重合して得られるブロック鎖が特に好ましい。
(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 have the same meanings as above.)
In terms of controlling the temperature response of imidazolidinone block chains and cell adhesion/detachment properties, 1-acryloyl imidazolidin-2-one, 1-acryloyl-3-methyl imidazolidin-2-one, 1-acryloyl-3-ethyl imidazolidin-2-one, 1-acryloyl-3-propyl imidazolidin-2-one, 1-acryloyl-3-isopropyl imidazolidin-2-one, 1-acryloyl-3-cyclopropyl imidazolidin-2-one, 1-Acryloyl-3-benzylimidazolidin-2-one, 1-Acryloyl-3-(2-hydroxyethyl)imidazolidin-2-one, 1-Acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one, 1-Acryloyl-3-(3-methoxypropyl)imidazolidin-2-one, 1-Acryloyl-3-(4-methoxybutyl)imidazolidin-2-one, 1-Acryloyl-3-(2-ethoxyethyl)imidazolidin-2-one Block chains obtained by polymerizing one or more of 1-acryloyl-3-(2-(2-methoxyethoxy)ethyl)imidazolidin-2-one, 1-acryloyl-3-(2-propyloxyethyl)imidazolidin-2-one, 1-acryloyl-3-(2-(2-methoxyethoxy)ethyl)imidazolidin-2-one, and 1-acryloyl-4,4-dimethylimidazolidin-2-one are preferred, and among these, 1-acryloyl-3-(2-(2-methoxyethoxy)ethyl)imidazolidin-2-one, 1-acryloyl-4,4-dimethylimidazolidin-2-one, 1-acryloyl-3-(2-propyloxyethyl)imidazolidin-2-one, 1-acryloyl-3-(2-(2-methoxyethoxy)ethyl)imidazolidin-2-one, and 1-acryloyl-4,4-dimethylimidazolidin-2-one are preferred. Particularly preferred are block chains obtained by polymerizing one or more of 1-acryloyl-3-ethylimidazolidin-2-one, 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one, 1-acryloyl-3-benzylimidazolidin-2-one, 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one, and 1-acryloyl-4,4-dimethylimidazolidin-2-one.

イミダゾリジノン・ブロック鎖は一般式(1)で示される繰り返し単位を含有していればよいが、イミダゾリジンモノマーの他に、疎水性、親水性、溶解性、成膜性、耐熱性、膜の耐久性、基材との密着性、細胞の接着性などの微調整のためにアクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-メトキシエチルアクリレート、2-(N,N-ジメチルアミノ)エチルアクリレート、メタクリル酸、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、2-フェニルエチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-メトキシエチルメタクリレート、2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、アクリルアミド、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-イソプロピルアクリルアミド、N-tert-ブチルアクリルアミド、N-フェニルアクリルアミド、N-ヒドロキシメチルアクリルアミド、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド、N-ブトキシメチルアクリルアミド、N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N’-[3-(N,N-ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミド、アクリロイルモルホリン、N-メチルメタクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、N-イソプロピルメタクリルアミド、N-tert-ブチルメタクリルアミド、N-フェニルメタクリルアミド、N-メトキシメチルメタクリルアミド、ビニルアセテート、スチレン、クロロメチルスチレン、2-ビニルピリジン、アクリロニトリルなどの少量のビニル系モノマーを共存させてあっても良い。イミダゾリジンモノマー由来の性質を大きく損ねないため、ビニル系モノマーの添加量はイミダゾリジンモノマーに対し、10重量%以下であることが好ましく、5重量%以下であることが更に好ましい。 The imidazolidinone block chain may contain the repeating unit represented by the general formula (1), but in addition to the imidazolidine monomer, acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-(N,N-dimethylamino)ethyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, 2-phenylethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, 2-methacryloyloxyethyl phosphonate, etc. may also be used to fine-tune the hydrophobicity, hydrophilicity, solubility, film-forming property, heat resistance, film durability, adhesion to the substrate, cell adhesion, etc. A small amount of vinyl monomer such as arylcholine, acrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N,N-diethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, N-tert-butylacrylamide, N-phenylacrylamide, N-hydroxymethylacrylamide, N-hydroxyethylacrylamide, N-butoxymethylacrylamide, N-(2-hydroxyethyl)acrylamide, N'-[3-(N,N-dimethylamino)propyl]acrylamide, acryloylmorpholine, N-methylmethacrylamide, N,N-dimethylmethacrylamide, N-isopropylmethacrylamide, N-tert-butylmethacrylamide, N-phenylmethacrylamide, N-methoxymethylmethacrylamide, vinyl acetate, styrene, chloromethylstyrene, 2-vinylpyridine, and acrylonitrile may be allowed to coexist. In order not to significantly impair the properties derived from the imidazolidine monomer, the amount of vinyl monomer added is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, relative to the imidazolidine monomer.

疎水性ブロック鎖とは、その疎水性ブロック鎖のみからなるポリマーが水への溶解性を示さない、若しくは溶解性が著しく低いものを指し、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルエーテル、ポリスチレン、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリシロキサン、ポリシルアリーレンシロキサンや、これらの誘導体などを例示することが出来る。中でも成膜性や細胞の接着性の点から、該疎水性ブロック鎖のみからなるポリマーの融点若しくはガラス転移温度の少なくとも何れか一方は15℃以上である疎水性ブロック鎖が好ましい。 The hydrophobic block chain refers to a polymer consisting of only the hydrophobic block chain that is not soluble in water or has extremely low solubility. Examples of such polymers include polyethylene, polypropylene, polybutadiene, polyacrylonitrile, polyvinyl ether, polystyrene, poly(meth)acrylic acid ester, poly(meth)acrylamide, polyester, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyurethane, polysulfone, polyphenylene oxide, polysiloxane, polysilarylenesiloxane, and derivatives thereof. Among these, from the viewpoint of film-forming properties and cell adhesiveness, a hydrophobic block chain having at least one of the melting point and glass transition temperature of 15°C or higher is preferred.

疎水性ブロック鎖として、一般式(3)で示される繰り返し単位を有するブロック鎖は共重合体の構造制御が容易な点で好ましく、一般式(3)中のRの炭素数1~6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、tert-ペンチル基、1-メチルブチル基、1-エチルプロピル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、1-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基、1-エチルブチル基、2-エチルブチル基、シクロヘキシル基をあげることができ、溶解性、製膜性及び細胞の接着性/剥離性の制御の点で、具体的にはメチルアクリレート、エチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、sec-ブチルメタクリレート、tert-ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、2-フェニルエチルメタクリレートを単独又は二種類以上重合して得られるブロック鎖が好ましい。 As the hydrophobic block chain, a block chain having a repeating unit represented by the general formula (3) is preferred in terms of ease of controlling the structure of the copolymer. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R5 in the general formula (3) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a cyclopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a cyclobutyl group, a pentyl group, a neopentyl group, an isopentyl group, a tert-pentyl group, a 1-methylbutyl group, a 1-ethylpropyl group, a cyclobutylmethyl group, a cyclopentyl group, a hexyl group, a 1-methylpentyl group, a 4-methylpentyl group, a 1-ethylbutyl group, a 2-ethylbutyl group, and a cyclohexyl group. In terms of controlling the adhesiveness/detachability of cells, specifically, block chains obtained by polymerizing one or more of methyl acrylate, ethyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, and 2-phenylethyl methacrylate are preferred.

共重合体の形態としては、線状ブロック共重合体、分岐状ブロック共重合体、星形ブロック共重合体、グラフト共重合体などのいずれの形態であってもよい。 The copolymer may be in the form of a linear block copolymer, a branched block copolymer, a star block copolymer, a graft copolymer, or the like.

共重合体の分子量に特に制限はなく、分子量としては重量平均分子量、数平均分子量、粘度平均分子量など測定方法に応じて用いることができる。重量平均分子量(Mw)に関しては1,000~1,000,000であることが好ましく、重合体の性質の制御および加工性などの観点から5,000~500,000であることが更に好ましい。Mw/Mnで表される分子量分布(PD)に特に制限はないが、概ね1~10の範囲であることが好ましく、重合体の均一性の観点から1~3の範囲であることが更に好ましい。分子量の算出方法として、ポリスチレンやポリエチレングリコールなどの標準試料を基準に換算するサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)法、粘度法、光散乱法など公知の方法をあげることができる。基材表面にグラフト重合した場合は重合体の分子量を直接求めることが困難であるが、例えば基材表面の反応点の密度と重合転化率からグラフト鎖の数平均分子量(Mn)を見積もることができる。 There is no particular limit to the molecular weight of the copolymer, and the molecular weight may be weight-average molecular weight, number-average molecular weight, viscosity-average molecular weight, or the like, depending on the measurement method. The weight-average molecular weight (Mw) is preferably 1,000 to 1,000,000, and more preferably 5,000 to 500,000 from the viewpoints of control of the properties of the polymer and processability. There is no particular limit to the molecular weight distribution (PD) expressed as Mw/Mn, but it is preferably in the range of about 1 to 10, and more preferably in the range of 1 to 3 from the viewpoint of the uniformity of the polymer. Examples of methods for calculating the molecular weight include the size exclusion chromatography (SEC) method, which converts based on standard samples such as polystyrene and polyethylene glycol, the viscosity method, and the light scattering method. When graft polymerization is performed on the surface of a substrate, it is difficult to directly determine the molecular weight of the polymer, but the number-average molecular weight (Mn) of the graft chain can be estimated, for example, from the density of reaction sites on the surface of the substrate and the polymerization conversion rate.

共重合体の製造方法としては、以下のような方法が例示できる。
(方法1)イミダゾリジノン・ブロック鎖及び疎水性ブロック鎖をそれぞれ合成しておき、続いてイミダゾリジノン・ブロック鎖と疎水性ブロック鎖とを反応させて本発明の共重合体を製造する方法
(方法2)イミダゾリジノン・ブロック鎖または疎水性ブロック鎖をリビング重合などを利用して合成した後、この末端から他方のブロック鎖を合成して本発明の共重合体を製造する方法
(方法3)イミダゾリジノン・ブロック鎖の末端に重合性官能基を導入しておき、これを重合することによって本発明の共重合体を製造する方法
(方法4)基材となるポリマー固体表面から、紫外光などの電磁波、又は電子線、ガンマ線などの放射線を用いたイミダゾリジノンモノマーの表面開始重合によってイミダゾリジノン・ブロック鎖を合成して本発明の共重合体を製造する方法
これらの方法の中でも方法2は共重合体の構造を精密に制御でき、後述のコート剤などへの応用も容易なため好適に用いられる。
Examples of the method for producing the copolymer include the following methods.
(Method 1) A method in which an imidazolidinone block chain and a hydrophobic block chain are separately synthesized, and then the imidazolidinone block chain and the hydrophobic block chain are reacted to produce the copolymer of the present invention. (Method 2) A method in which an imidazolidinone block chain or a hydrophobic block chain is synthesized by utilizing living polymerization or the like, and then the other block chain is synthesized from the terminal of the synthesized block chain to produce the copolymer of the present invention. (Method 3) A method in which a polymerizable functional group is introduced into the terminal of an imidazolidinone block chain, and the imidazolidinone block chain is polymerized to produce the copolymer of the present invention. (Method 4) A method in which an imidazolidinone block chain is synthesized from the surface of a polymer solid substrate by surface-initiated polymerization of an imidazolidinone monomer using electromagnetic waves such as ultraviolet light, or radiation such as electron beams or gamma rays, to produce the copolymer of the present invention. Among these methods, Method 2 is preferably used because it allows precise control of the copolymer structure and is easily applicable to coating agents, etc., which will be described later.

方法2を用いてブロック共重合体を製造する際、公知のリビングラジカル重合法を用いることが可能であり、例えばイニファーター重合法、ニトロキシド媒介ラジカル重合法、原子移動ラジカル重合法、可逆的付加-解裂連鎖移動(RAFT)重合法などを利用することができる。これらの重合法の詳細については株式会社エヌ・ティー・エス発行、“ラジカル重合ハンドブック”、p.161~225(2010年)を参照すると良い。特に重金属などの残留がなく、分子量の制御が容易な点でRAFT重合が好適に用いられる。 When producing a block copolymer using method 2, it is possible to use a known living radical polymerization method, such as iniferter polymerization, nitroxide-mediated radical polymerization, atom transfer radical polymerization, or reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization. For details of these polymerization methods, see "Radical Polymerization Handbook," pp. 161-225 (2010), published by NTS Corporation. RAFT polymerization is particularly preferred because it leaves no residue of heavy metals and is easy to control the molecular weight.

RAFT重合法を用いた製造方法は、大きく2つの製造工程に分けることができる。第一工程はモノマーAをラジカル重合開始剤およびRAFT剤の共存下、RAFT重合して得られるポリマーAの末端にRAFT剤残基が結合したポリマー(これをポリマーAのマクロRAFT剤と呼ぶ)を製造する工程である。第二工程はモノマーBを第一工程で製造したマクロRAFT剤及びラジカル重合開始剤の共存下、RAFT重合を行って、ポリマーAの片末端に、モノマーBが重合して得られるポリマーBが結合したブロック共重合体(ジブロック共重合体)を製造する工程である。本発明では、単独又は二種類以上のイミダゾリジノンモノマー、更に必要に応じて添加されてもよいビニル系モノマーからなるモノマーがモノマーA又はBに該当し、単独又は二種以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルからなるモノマーがモノマーB又はAに該当する。 The manufacturing method using the RAFT polymerization method can be roughly divided into two manufacturing steps. The first step is a step of RAFT polymerization of monomer A in the presence of a radical polymerization initiator and a RAFT agent to produce a polymer in which a RAFT agent residue is bonded to the end of polymer A (this is called a macro RAFT agent of polymer A). The second step is a step of RAFT polymerization of monomer B in the presence of the macro RAFT agent produced in the first step and a radical polymerization initiator to produce a block copolymer (diblock copolymer) in which polymer B obtained by polymerization of monomer B is bonded to one end of polymer A. In the present invention, a monomer consisting of one or more imidazolidinone monomers and a vinyl monomer that may be added as necessary corresponds to monomer A or B, and a monomer consisting of one or more (meth)acrylic acid alkyl esters corresponds to monomer B or A.

このジブロック共重合体の末端にはRAFT剤残基が結合しており、マクロRAFT剤として働き、第一工程においてRAFT剤の代わりにこのマクロRAFT剤を用いることによって、例えばポリマーA-ポリマーB-ポリマーAといったそれぞれの連鎖がつながったトリブロック共重合体を製造することができる。同じ要領で工程を繰り返すことによって、任意の連鎖がつながったマルチブロック共重合体を製造できる。 This diblock copolymer has a RAFT agent residue bonded to the end, which acts as a macro RAFT agent. By using this macro RAFT agent instead of a RAFT agent in the first step, it is possible to produce a triblock copolymer in which the respective chains are linked, for example, polymer A-polymer B-polymer A. By repeating the process in the same manner, it is possible to produce a multiblock copolymer in which any chain is linked.

モノマーのモル量[M]とラジカル重合開始剤から発生するラジカル種のモル量[I・]の比[M]/[I・]によって重合度を制御でき、ブロック共重合体のxおよびyの値を満たす量以上のモノマーを仕込めば良く、モノマーの転化率をxおよびyの値を満たすように制御すれば良い。RAFT剤の使用量[RAFT]は[I・]と同量、もしくはそれ以上あれば良く、一般に[RAFT]/[I・]は1~10、好ましくは1.5~5となるよう調整する。モノマーの転化率はRAFT剤の種類、[RAFT]/[I・]の値、溶媒の有無または種類、モノマーの初期濃度、溶液の粘度、重合温度、重合時間などによって任意に制御できる。 The degree of polymerization can be controlled by the ratio [M]/[I.] of the molar amount of monomer [M] to the molar amount of radical species generated from the radical polymerization initiator [I.]. It is sufficient to charge an amount of monomer that satisfies the values of x and y of the block copolymer, and to control the monomer conversion rate to satisfy the values of x and y. The amount of RAFT agent used [RAFT] should be the same as or greater than [I.], and generally, [RAFT]/[I.] is adjusted to 1 to 10, preferably 1.5 to 5. The monomer conversion rate can be freely controlled by the type of RAFT agent, the value of [RAFT]/[I.], the presence or absence or type of solvent, the initial concentration of monomer, the viscosity of the solution, the polymerization temperature, the polymerization time, etc.

第一工程および第二工程で用いられるラジカル重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの無機過酸化物を例示でき、重合促進剤と呼ばれるN,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N-ジメチルパラトルイジンなどのアミン化合物と組み合わせて用いることによって低温で迅速な重合が可能である。更に、ラジカル開始剤としてジラウロイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ジ-t-ブチルペルオキシド、t-ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシドなどの有機過酸化物、又2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二硫酸塩二水和物、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]n水和物、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2,2’-アゾビス[N-(2-プロペニル)-2-メチルプロピオンアミド]、2,2’-アゾビス(N-ブチル-2-メチルプロピオンアミド)、ジメチル2,2’-アゾビス(イソブチレート)、4,4’-アゾビス(4-シアノペンタン酸)などのアゾ化合物を例示することができる。中でも副反応を抑制する観点から、アゾ化合物が好適に用いられる。 Examples of radical polymerization initiators used in the first and second steps include inorganic peroxides such as potassium persulfate and ammonium persulfate. When used in combination with amine compounds such as N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine and N,N-dimethyl-p-toluidine, which are called polymerization accelerators, rapid polymerization can be achieved at low temperatures. Further, as a radical initiator, organic peroxides such as dilauroyl peroxide, benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, and cumene hydroperoxide, as well as 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane]dihydrochloride, 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane]dihydrochloride, and 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane]dihydrochloride may be used. Examples of azo compounds include 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] disulfate dihydrate, 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane], 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis[N-(2-carboxyethyl)-2-methylpropionamidine] n-hydrate, 2,2'-azobis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)propionamide], 2,2'-azobis[N-(2-propenyl)-2-methylpropionamide], 2,2'-azobis(N-butyl-2-methylpropionamide), dimethyl 2,2'-azobis(isobutyrate), and 4,4'-azobis(4-cyanopentanoic acid). Among these, azo compounds are preferably used from the viewpoint of suppressing side reactions.

第一工程で用いられるRAFT剤としてはモノマーAを制御重合でき、ポリマーAのマクロRAFT剤を用いてモノマーBを制御重合できれば特に制限は無く、非共役モノマーのRAFT重合において用いられる公知のRAFT剤を使用することができる。一般にジチオカルバミン酸エステル化合物やジチオカルボン酸エステル化合物、トリチオ炭酸エステル化合物などが知られており、より具体的には、4-[(2-カルボキシエチルスルファニルチオカルボニル)スルファニル-4-シアノペンタン酸、2-{[(2-カルボキシエチル)スルファニルチオカルボニル]スルファニル}プロパン酸、4-クロロ-3,5-ジメチルピラゾール-1-ジチオカルボン酸2’-シアノブタン-2’-イル、3,5-ジメチルピラゾール-1-ジチオカルボン酸2’-シアノブタン-2’-イル、4-シアノ-4-[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]ペンタン酸、2-シアノ-2-[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]プロパン、3,5-ジメチルピラゾール-1-ジチオカルボン酸シアノメチル、4-シアノ-4-[(チオベンゾイル)スルファニル]ペンタン酸、トリチオ炭酸S,S-ジベンジル、2-[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニルプロパン酸、4-シアノ-4-[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]ペンタン酸メチル、(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニルアセトニトリル、2-メチル-2-[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]プロパン酸などを例示できるが、モノマーの構造や組み合わせに、更に重合する順番によってもRAFT剤の選択が異なってくることがある。RAFT剤の選択については例えば、Macromolecules、第45巻、5321-5342頁(2012年)などの公知文献を参考にしても良い。 The RAFT agent used in the first step is not particularly limited as long as it can controllably polymerize monomer A and controllably polymerize monomer B using the macro RAFT agent of polymer A, and any known RAFT agent used in the RAFT polymerization of non-conjugated monomers can be used. Dithiocarbamic acid ester compounds, dithiocarboxylic acid ester compounds, trithiocarbonic acid ester compounds, etc. are generally known, and more specifically, 4-[(2-carboxyethylsulfanylthiocarbonyl)sulfanyl-4-cyanopentanoic acid, 2-{[(2-carboxyethyl)sulfanylthiocarbonyl]sulfanyl}propanoic acid, 4-chloro-3,5-dimethylpyrazole-1-dithiocarboxylic acid 2'-cyanobutan-2'-yl, 3,5-dimethylpyrazole-1-dithiocarboxylic acid 2'-cyanobutan-2'-yl, 4-cyano-4-[(dodecylsulfanylthiocarbonyl)sulfanyl]pentanoic acid, 2-cyano-2-[(dodecylsulfanylthio Examples of RAFT agents include 3,5-dimethylpyrazole-1-dithiocarboxylate cyanomethyl, 4-cyano-4-[(thiobenzoyl)sulfanyl]pentanoic acid, S,S-dibenzyl trithiocarbonate, 2-[(dodecylsulfanylthiocarbonyl)sulfanylpropanoic acid, 4-cyano-4-[(dodecylsulfanylthiocarbonyl)sulfanyl]pentanoic acid methyl, (dodecylsulfanylthiocarbonyl)sulfanylacetonitrile, and 2-methyl-2-[(dodecylsulfanylthiocarbonyl)sulfanyl]propanoic acid, but the selection of the RAFT agent may vary depending on the structure and combination of monomers, and further on the order of polymerization. For the selection of the RAFT agent, for example, Macromolecules, Vol. 45, pp. 5321-5342 (2012), and other known documents may be referred to.

第一工程および第二工程において重合反応を円滑に進行させるために溶媒を用いることができる。利用できる溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブタノール、ヘキサノール、2-メトキシエタノール、2-ブトキシエタノール、エチレングリコール、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、1,2-ジメトキシエタン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、アンモニア、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、ピコリン等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらの溶媒を二種以上混合して用いることもできる。重合反応は真空下、不活性ガス雰囲気下などラジカル反応を阻害しない程度まで反応容器中の酸素濃度を下げることによって重合の制御が容易になる。重合反応の温度は、通常0℃~150℃の範囲内で円滑に進行する。 A solvent can be used to facilitate the polymerization reaction in the first and second steps. Examples of solvents that can be used include water, methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butanol, isobutanol, hexanol, 2-methoxyethanol, 2-butoxyethanol, ethylene glycol, pentane, cyclopentane, hexane, cyclohexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ether, cyclopentyl methyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, 1,2-dimethoxyethane, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide (DMAc), ammonia, trimethylamine, diethylamine, triethylamine, diisopropylamine, butylamine, dibutylamine, tributylamine, pyridine, picoline, etc., but are not limited thereto. Two or more of these solvents can also be mixed and used. The polymerization reaction can be easily controlled by lowering the oxygen concentration in the reaction vessel to a level that does not inhibit the radical reaction, such as under vacuum or in an inert gas atmosphere. The polymerization reaction usually proceeds smoothly at temperatures in the range of 0°C to 150°C.

イミダゾリジノンモノマー(4)の一部は、次式に示すように対応するイミダゾリジノン誘導体(5b)にアクリル酸クロリドをbase1存在下、作用させることによって製造できる。 A portion of the imidazolidinone monomer (4) can be produced by reacting the corresponding imidazolidinone derivative (5b) with acrylic acid chloride in the presence of base 1, as shown in the following formula:

(式中、R1bは水素原子、炭素数1~4のアルキル基、ベンジル基又は下記一般式(2b) (In the formula, R 1b represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a benzyl group, or a group represented by the following general formula (2b):

(式中、pは前記と同じ意味を表す。R4bは炭素数1~4のアルキル基又は2-メトキシエチル基を表す。)で示されるオキシアルキル基を表す。R及びRは前記と同じ意味を表す。)
このとき、base1としては第三級アミンやピリジン誘導体などを用いることが出来、具体的に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、トリイソブチルアミン、ジエチルメチルアミン、エチルジプロピルアミン、エチルジイソプロピルアミン、ピリジン、α-ピコリン、β-ピコリン、γ-ピコリン、4-(N,N-ジメチルアミノ)ピリジン、キノリンなどを単独又は二種類以上混合して用いることが出来る。これらの中では、収率が良く、安価である点でトリエチルアミンが好ましい。前記反応は溶媒を用いると円滑に進行し、例えばn-ペンタン、シクロペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミドなどを単独又は二種類以上混合して用いることが出来る。反応は通常、100℃以下の温度で実施され、生成物の分解を抑制する点で50℃以下で行うことが好ましい。
(wherein p is as defined above, and R 4b is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a 2-methoxyethyl group.) R 2 and R 3 are as defined above.)
In this case, a tertiary amine or a pyridine derivative can be used as base 1. Specifically, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, triisobutylamine, diethylmethylamine, ethyldipropylamine, ethyldiisopropylamine, pyridine, α-picoline, β-picoline, γ-picoline, 4-(N,N-dimethylamino)pyridine, quinoline, etc. can be used alone or in combination of two or more. Among these, triethylamine is preferred because of its good yield and low cost. The reaction proceeds smoothly when a solvent is used, and for example, n-pentane, cyclopentane, n-hexane, cyclohexane, n-heptane, n-octane, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ether, cyclopentyl methyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, etc. can be used alone or in combination. The reaction is usually carried out at a temperature of 100° C. or less, and preferably at 50° C. or less in terms of suppressing decomposition of the product.

反応終了後、イミダゾリジノンモノマー(4)又は(4b)は、抽出、濾過、カラムクロマトグラフィー、再結晶、再沈殿、蒸留などの通常の精製方法を組み合わせることによって製造できる。 After the reaction is completed, the imidazolidinone monomer (4) or (4b) can be produced by combining conventional purification methods such as extraction, filtration, column chromatography, recrystallization, reprecipitation, and distillation.

原料となるイミダゾリジノン誘導体(5b)は、対応するジアミン誘導体(6b)と尿素を加えて100~200℃程度に加熱することによって容易に得られる。 The raw material imidazolidinone derivative (5b) can be easily obtained by adding the corresponding diamine derivative (6b) and urea and heating to about 100 to 200°C.

(式中、R1b、R及びRは前記と同じ意味を表す。)
また、イミダゾリジノン誘導体(5c)は、イミダゾリジン-2-オンにアニオン化剤として1当量のbase2を作用させて、N原子上の水素を引き抜いてアニオン化した後、X-R1cで示されるアルキル化剤と反応させることにより製造することができる。
(In the formula, R 1b , R 2 and R 3 have the same meanings as defined above.)
Also, the imidazolidinone derivative (5c) can be produced by reacting imidazolidin-2-one with 1 equivalent of base 2 as an anionizing agent to abstract the hydrogen on the N atom to form an anion, and then reacting the anion with an alkylating agent represented by X-R 1c .

(式中、R1cは炭素数1~4のアルキル基、ベンジル基又は一般式(2b)で示されるオキシアルキル基を表す。Xは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又はトシル基を表す。)
このとき、base2としては水素化ナトリウム、水素化カリウム、フェニルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド、n-ブチルリチウムなどを例示できる。上記反応において溶媒を用いると反応が円滑に進行し、例えばヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、1,4-ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル(CPME)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミドなどを単独又は二種類以上混合して用いることができる。
(In the formula, R 1c represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a benzyl group, or an oxyalkyl group represented by general formula (2b). X represents a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or a tosyl group.)
In this case, examples of base 2 include sodium hydride, potassium hydride, phenyllithium, lithium diisopropylamide, n-butyllithium, etc. The reaction proceeds smoothly when a solvent is used in the above reaction, and for example, hexane, cyclohexane, toluene, diethyl ether, tetrahydrofuran (THF), 1,4-dioxane, cyclopentyl methyl ether (CPME), N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide, etc. can be used alone or in combination of two or more kinds.

イミダゾリジノンモノマー(4)においてRが2-ヒドロキシエチル基又は2-アセトキシエチル基であり、R及びRが共に水素原子である場合の合成法としては、例えば次式に示すような経路で合成することが出来る。すなわち2-(2-アミノエチルアミノ)エタノールに尿素を加えて100~200℃程度に加熱して、1-(2-ヒドロキシエチル)イミダゾリジン-2-オンとした後、無水酢酸で処理することによって1-(2-アセトキシエチル)イミダゾリジン-2-オンが得られる。これにアクリロイルクロリドをbase1存在下、作用させることによって1-アクリロイル-3-(2-アセトキシエチル)イミダゾリジン-2-オンが得られる。これをbase3存在下、加水分解反応を行うことによって1-(2-ヒドロキシエチル)イミダゾリジン-2-オンが得られる。 In the case where R 1 in the imidazolidinone monomer (4) is a 2-hydroxyethyl group or a 2-acetoxyethyl group, and R 2 and R 3 are both hydrogen atoms, the imidazolidinone monomer (4) can be synthesized, for example, by the route shown in the following formula. That is, urea is added to 2-(2-aminoethylamino)ethanol and heated to about 100 to 200°C to obtain 1-(2-hydroxyethyl)imidazolidin-2-one, which is then treated with acetic anhydride to obtain 1-(2-acetoxyethyl)imidazolidin-2-one. By reacting this with acryloyl chloride in the presence of base 1, 1-acryloyl-3-(2-acetoxyethyl)imidazolidin-2-one is obtained. By hydrolyzing this in the presence of base 3, 1-(2-hydroxyethyl)imidazolidin-2-one is obtained.

このとき、base3としてはアミンやピリジンの誘導体、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウムなどの弱塩基を用いることが出来、アミン誘導体としては具体的にはアンモニア、ブチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、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、トリイソブチルアミン、ジエチルメチルアミン、エチルジプロピルアミン、エチルジイソプロピルアミンなどをあげることができ、ピリジン誘導体としては具体的にはピリジン、α-ピコリン、β-ピコリン、γ-ピコリン、4-(N,N-ジメチルアミノ)ピリジン、キノリンなどをあげることができる。base3はこれら弱塩基を単独又は二種類以上混合して用いることが出来る。これらの中では、収率が良く、安価である点でアンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウムが好ましい。前記反応は溶媒を用いると円滑に進行し、例えばn-ペンタン、シクロペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノールなどを単独又は二種類以上混合して用いることが出来る。反応は通常、60℃以下の温度で実施され、生成物の分解を抑制する点で30℃以下で行うことが好ましい。反応終了後、1-アクリロイル-3-(2-アセトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン及び1-(2-ヒドロキシエチル)イミダゾリジン-2-オンは、それぞれ抽出、濾過、カラムクロマトグラフィー、再結晶、再沈殿などの通常の精製方法を組み合わせることによって製造できる。 In this case, as base 3, weak bases such as amine or pyridine derivatives, sodium bicarbonate, and sodium carbonate can be used. Specific examples of amine derivatives include ammonia, butylamine, dimethylamine, diethylamine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, triisobutylamine, diethylmethylamine, ethyldipropylamine, and ethyldiisopropylamine. Specific examples of pyridine derivatives include pyridine, α-picoline, β-picoline, γ-picoline, 4-(N,N-dimethylamino)pyridine, and quinoline. As base 3, these weak bases can be used alone or in combination of two or more. Among these, ammonia, trimethylamine, triethylamine, sodium bicarbonate, and sodium carbonate are preferred in terms of good yield and low cost. The reaction proceeds smoothly when a solvent is used, and for example, n-pentane, cyclopentane, n-hexane, cyclohexane, n-heptane, n-octane, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ether, cyclopentyl methyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butanol, etc. can be used alone or in combination. The reaction is usually carried out at a temperature of 60°C or less, and is preferably carried out at a temperature of 30°C or less in order to suppress decomposition of the product. After completion of the reaction, 1-acryloyl-3-(2-acetoxyethyl)imidazolidin-2-one and 1-(2-hydroxyethyl)imidazolidin-2-one can be produced by combining ordinary purification methods such as extraction, filtration, column chromatography, recrystallization, and reprecipitation, respectively.

上述した共重合体を溶媒に溶解してコート剤を調製できる。コート剤に用いられる溶媒としては特に制限は無いが、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ヘキサノール、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、DMF、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリジン-2-オン、エチレングリコール、2-メトキシエタノール、2-ブトキシエタノールなどを用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらの溶媒を二種類以上混合して用いることもできる。 The above-mentioned copolymer can be dissolved in a solvent to prepare a coating agent. The solvent used for the coating agent is not particularly limited, and examples of the solvent that can be used include water, methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butanol, hexanol, pentane, cyclopentane, hexane, cyclohexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ether, cyclopentyl methyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, DMF, N,N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidin-2-one, ethylene glycol, 2-methoxyethanol, and 2-butoxyethanol, but is not limited to these. Two or more of these solvents can also be mixed and used.

コート剤の濃度は、コーティングに支障なければ特に制限は無いが、共重合体の濃度を0.01~20重量%となるように調整することで、好適な細胞培養用材料を得ることができる。 There are no particular limitations on the concentration of the coating agent as long as it does not interfere with the coating, but by adjusting the concentration of the copolymer to 0.01 to 20% by weight, a suitable cell culture material can be obtained.

上述した細胞培養用材料は、種々の形状の担体の表面をコート剤で処理することによって作製することができる。なお、本明細書における「細胞培養器材」の用語は、細胞培養用材料と同義である。担体の材質に特に制限はないが、例えば、ポリスチレンのようなスチレン系樹脂、ポリプロピレンのようなポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン系樹脂、フッ素系樹脂、セルロースのような多糖類天然高分子、ガラスやセラミックスのような無機材料、ステンレス、チタンのような金属類材料を用いることができる。担体の形状にも特に制限はなく、例えば、シャーレやプレートやフラスコなど一般的な細胞培養器材の形状、球状、袋状、スポンジ状の多孔質、不織布や織布など繊維状などの形状を用いることができる。また、コート剤の処理方法に特に制限は無く、公知の方法を用いることができ、例えばディップ法、スプレイ法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット印刷法などを用いることができる。さらに、熱や溶媒などでアニーリングしても良く、一例として熱アニーリングを行う場合は、40~100℃で、数分~数時間処理を行えばよい。また、共重合体の膜厚は細胞培養用材料としての機能を発揮できれば特に制限はなく、例えば1nm~1000nmである。 The above-mentioned cell culture material can be prepared by treating the surface of carriers of various shapes with a coating agent. In this specification, the term "cell culture equipment" is synonymous with cell culture material. There is no particular limit to the material of the carrier, and examples of the material that can be used include styrene resins such as polystyrene, polyolefin resins such as polypropylene, polyurethane resins, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polysulfone resins, fluorine resins, natural polysaccharide polymers such as cellulose, inorganic materials such as glass and ceramics, and metal materials such as stainless steel and titanium. There is also no particular limit to the shape of the carrier, and examples of the shape of general cell culture equipment such as petri dishes, plates, and flasks, spherical, bag-like, sponge-like porous, and fibrous shapes such as nonwoven fabric and woven fabric can be used. There is also no particular limit to the method of treating the coating agent, and known methods can be used, such as dipping, spraying, casting, spin coating, and inkjet printing. Furthermore, annealing may be performed using heat or a solvent. For example, when performing thermal annealing, the treatment may be performed at 40 to 100°C for several minutes to several hours. There is no particular limit to the thickness of the copolymer film as long as it can function as a cell culture material, and it is, for example, 1 nm to 1000 nm.

細胞培養用材料を用いて培養される細胞としては、温度降下による刺激付与前の細胞培養基材の表面に接着可能なものであれば特に制限されるものではない。例えば、ヒト等の哺乳動物の骨髄由来間葉系幹細胞、ヒト等の哺乳動物の脂肪組織由来間葉系幹細胞、ヒト等の哺乳動物の繊維芽細胞、チャイニーズハムスター卵巣由来細胞(CHO細胞)、マウス結合組織L929細胞、ヒト胎児腎臓由来細胞HEK293細胞、ヒト子宮頸癌由来HeLa細胞等の種々の培養細胞株に加え、例えば生体内の各組織、臓器を構成する上皮細胞や内皮細胞、収縮性を示す骨格筋細胞、平滑筋細胞、心筋細胞、神経系を構成するニューロン細胞、グリア細胞、繊維芽細胞、生体の代謝に関与する肝実質細胞、肝非実質細胞や脂肪細胞、分化能を有する細胞として、種々の組織に存在する幹細胞、さらにはそれらから分化誘導した細胞等を用いることができる。これら以外でも、血液、リンパ液、髄液、喀痰、尿又は便に含まれる細胞(生細胞)や、体内あるいは環境中に存在する微生物、ウイルス、原虫等を例示できる。 The cells to be cultured using the cell culture material are not particularly limited as long as they can adhere to the surface of the cell culture substrate before the stimulation by temperature drop is applied. For example, in addition to various cultured cell lines such as bone marrow-derived mesenchymal stem cells of mammals such as humans, adipose tissue-derived mesenchymal stem cells of mammals such as humans, fibroblasts of mammals such as humans, Chinese hamster ovary-derived cells (CHO cells), mouse connective tissue L929 cells, human fetal kidney-derived cells HEK293 cells, and human cervical cancer-derived HeLa cells, for example, epithelial cells and endothelial cells that constitute various tissues and organs in the body, skeletal muscle cells that exhibit contractility, smooth muscle cells, cardiac muscle cells, neuron cells that constitute the nervous system, glial cells, fibroblasts, hepatic parenchymal cells, non-parenchymal liver cells and adipocytes that are involved in the metabolism of the body, and cells that have the ability to differentiate, such as stem cells present in various tissues and cells induced to differentiate from them, can be used. Other examples include cells (living cells) contained in blood, lymph, cerebrospinal fluid, sputum, urine, or feces, as well as microorganisms, viruses, protozoa, etc. present in the body or in the environment.

培養に使用する培地は特に限定なく用いることができる。一例として間葉系幹細胞を用いる場合は、10%のウシ胎児血清を含むダルベッコ・フォークト変法イーグル最小必須培地(10vol%FBS/DMEM)を用いることができる。培地には血清と基礎培地の他に、抗生物質、フィブロネクチンやラミニンなどの細胞外マトリックスを含んでいても良い。 There are no particular limitations on the medium used for culture. For example, when using mesenchymal stem cells, Dulbecco-Voigt modified Eagle's minimum essential medium (10 vol% FBS/DMEM) containing 10% fetal bovine serum can be used. In addition to serum and basal medium, the medium may contain antibiotics and extracellular matrices such as fibronectin and laminin.

細胞培養用材料上での細胞培養は、イミダゾリジノン・ブロック鎖のLCST以上の温度で培養できる。一般的な細胞は高温に弱いため、好ましくは45℃以下であり、さらに好ましくは37℃~40℃である。 Cells can be cultured on the cell culture material at temperatures above the LCST of the imidazolidinone block chain. Since general cells are sensitive to high temperatures, the temperature is preferably 45°C or lower, and more preferably 37°C to 40°C.

細胞培養用材料上で培養した細胞は、イミダゾリジノン・ブロック鎖のLCST未満の温度に冷却することで培養器材から剥離され回収できる。冷却方法は特に限定はなく、冷却した培地で培地交換しても良いし、冷所で冷却しても良い。 Cells cultured on the cell culture material can be detached from the cultureware and collected by cooling to a temperature below the LCST of the imidazolidinone block chain. There are no particular limitations on the cooling method, and the medium may be replaced with a cooled medium, or the cells may be cooled in a cold place.

本発明によれば、親水性、疎水性、温度応答性などの特性を容易に制御でき、生体適合性材料、細胞培養用材料、更に温度応答性ポリマーとしての応用が期待される。 The present invention makes it possible to easily control properties such as hydrophilicity, hydrophobicity, and temperature responsiveness, and is expected to find applications as biocompatible materials, cell culture materials, and even temperature responsive polymers.

以下、参考例、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to the following reference examples and examples, but the present invention is not limited to these.

生成物の化学構造および共重合組成比はBruker-Biospin社製AVANCEIII-400を用いたH-NMR測定の結果から決定した。 The chemical structure and copolymer composition ratio of the product were determined from the results of 1 H-NMR measurement using AVANCEIII-400 manufactured by Bruker-Biospin.

得られたポリマーの分子量はSECの結果から求めた。SECシステムはGLサイエンス社製GL-7400(検出器:GL-7456、カラム(4本): TSKgel SuperH5000、H4000×2、H2000、カラム温度:40℃、展開溶媒:0.01MのLiClのDMF溶液、標準ポリスチレン換算)を用いた。 The molecular weight of the obtained polymer was determined from the results of SEC. The SEC system used was a GL-7400 manufactured by GL Sciences (detector: GL-7456, four columns: TSKgel Super H5000, H4000 x 2, H2000, column temperature: 40°C, developing solvent: 0.01 M LiCl in DMF, standard polystyrene equivalent).

ポリマーの1重量%水溶液(分散液)を、恒温槽内に設置した光学セルに充填し、温度を変えたときの650nmの光の透過光強度を照度計を用いて計測した。透過光強度の温度変化が最大となる温度を下限臨界溶液温度(LCST)とした。 An optical cell was filled with a 1% by weight aqueous solution (dispersion) of the polymer, placed in a thermostatic chamber, and the transmitted light intensity of 650 nm light was measured using an illuminometer when the temperature was changed. The temperature at which the temperature change in transmitted light intensity was maximum was defined as the lower critical solution temperature (LCST).

参考例-1
1-アクリロイルイミダゾリジン-2-オンの合成
Reference Example 1
Synthesis of 1-acryloyl imidazolidin-2-one

アルゴン雰囲気下、氷浴で冷却したイミダゾリジン-2-オン2.23g(25.9mmol)及びトリエチルアミン7.0mL(50mmol)のクロロホルム(60mL)溶液に、塩化アクリロイル2.2mL(27mmol)のクロロホルム(20mL)溶液を滴下し、温度を室温に戻しながら4時間撹拌した。反応溶液を減圧下で濃縮し、残渣にTHFを加え、沈殿を除去した。ろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=1/2)で精製することによって、無色固体の1-アクリロイルメチルイミダゾリジン-2-オン1.18g(収率:32.6%)を得た。
H-NMR(400MHz,CDCl,ppm),δ:3.51~3.55(2H,m),4.01~4.05(2H,m),5.11(1H,brs),5.80(1H,dd,J=2.0,10.4Hz),6.49(1H,dd,J=2.0,17.1Hz),7.59(1H,dd,J=10.4,17.1Hz).
参考例-2
1-アクリロイル-3-メチルイミダゾリジン-2-オンの合成
A solution of 2.2 mL (27 mmol) of acryloyl chloride in chloroform (20 mL) was added dropwise to a solution of 2.23 g (25.9 mmol) of imidazolidin-2-one and 7.0 mL (50 mmol) of triethylamine in chloroform (60 mL) cooled in an ice bath under an argon atmosphere, and the mixture was stirred for 4 hours while returning the temperature to room temperature. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, and THF was added to the residue to remove the precipitate. The filtrate was concentrated and purified by silica gel column chromatography (developing solution: hexane/ethyl acetate=1/2) to obtain 1.18 g (yield: 32.6%) of 1-acryloylmethylimidazolidin-2-one as a colorless solid.
1H -NMR (400MHz, CDCl3 , ppm), δ: 3.51-3.55 (2H, m), 4.01-4.05 (2H, m), 5.11 (1H, brs), 5.80 (1H, dd, J = 2.0, 10.4 Hz), 6.49 (1H, dd, J = 2.0, 17.1 Hz), 7.59 (1H, dd, J = 10.4, 17.1 Hz).
Reference Example 2
Synthesis of 1-acryloyl-3-methylimidazolidin-2-one

N-メチルエチレンジアミン13.0mL(149mmol)、尿素9.01g(150mmol)およびエチレングリコール10mLを加えて、130℃で8時間撹拌した。減圧下でエチレングリコールを留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:クロロホルム/メタノール=10/1)で精製することにより、無色固体の1-メチルイミダゾリジン-2-オン10.6g(収率:71.1%)を得た。
H-NMR(400MHz,CDCl,ppm),δ:2.79(3H,s),3.41(2H,t,J=2.6Hz),3.42(2H,J=2.6Hz),5.10(1H,brs).
アルゴン雰囲気下、氷浴で冷却した1-メチルイミダゾリジン-2-オン1.84g(18.4mmol)及びトリエチルアミン5.1mL(37mmol)のクロロホルム(62mL)溶液に、塩化アクリロイル1.5mL(18mmol)のクロロホルム(12mL)溶液を滴下し、温度を室温に戻しながら12時間撹拌した。反応溶液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=2/1)で精製することによって、無色固体の1-アクリロイル-3-メチルイミダゾリジン-2-オン1.54g(収率:54.3%)を得た。
H-NMR(400MHz,CDCl,ppm),δ:2.90(3H,s),3.45(2H,t,J=8.0Hz),3.91(2H,t,J=8.0Hz),5.78(1H,dd,J=2.0,10.5Hz),6.48(1H,dd,J=2.0,17.1Hz)7.64(1H,dd,J=10.5,17.1Hz).
参考例-3
1-アクリロイル-3-エチルイミダゾリジン-2-オンの合成
13.0 mL (149 mmol) of N-methylethylenediamine, 9.01 g (150 mmol) of urea, and 10 mL of ethylene glycol were added and stirred for 8 hours at 130° C. Ethylene glycol was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel column chromatography (developing solution: chloroform/methanol=10/1) to obtain 10.6 g (yield: 71.1%) of 1-methylimidazolidin-2-one as a colorless solid.
1H -NMR (400MHz, CDCl3 , ppm), δ: 2.79 (3H, s), 3.41 (2H, t, J=2.6Hz), 3.42 (2H, J=2.6Hz), 5.10 (1H, brs).
A solution of 1.5 mL (18 mmol) of acryloyl chloride in chloroform (12 mL) was added dropwise to a solution of 1.84 g (18.4 mmol) of 1-methylimidazolidin-2-one and 5.1 mL (37 mmol) of triethylamine in chloroform (62 mL) cooled in an ice bath under an argon atmosphere, and the mixture was stirred for 12 hours while returning the temperature to room temperature. The reaction solution was concentrated and purified by silica gel column chromatography (developing solution: hexane/ethyl acetate=2/1) to obtain 1.54 g (yield: 54.3%) of 1-acryloyl-3-methylimidazolidin-2-one as a colorless solid.
1H -NMR (400MHz, CDCl3 , ppm), δ: 2.90 (3H, s), 3.45 (2H, t, J = 8.0 Hz), 3.91 (2H, t, J = 8.0 Hz), 5.78 (1H, dd, J = 2.0, 10.5 Hz), 6.48 (1H, dd, J = 2.0, 17.1 Hz) 7.64 (1H, dd, J = 10.5, 17.1 Hz).
Reference Example 3
Synthesis of 1-acryloyl-3-ethylimidazolidin-2-one

N-エチルエチレンジアミン26.0mL(248mmol)、尿素14.4g(240mmol)およびエチレングリコール18mLを加えて、130℃で6時間撹拌した。減圧下でエチレングリコールを留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:クロロホルム/メタノール=10/1)で精製することにより、無色固体の1-エチルイミダゾリジン-2-オン13.2g(収率:48%)を得た。
H-NMR(400MHz,CDCl,ppm),δ:1.12(3H,t,J=3.3Hz),3.24(2H,q,J=3.3Hz),3.42(4H,s),5.38(1H,brs).
アルゴン雰囲気下、1-エチルイミダゾリジン-2-オン9.14g(80.1mmol)及びトリエチルアミン16.7mL(120mmol)のクロロホルム(180mL)溶液に、塩化アクリロイル7.2mL(88mmol)のクロロホルム(60mL)溶液を滴下し、4時間撹拌した。反応溶液を減圧下で濃縮し、残渣にTHFを加え、沈殿を除去した。ろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=1/1)で精製することにより、淡黄色液体の1-アクリロイル-3-エチルイミダゾリジン-2-オン10.8g(収率:79.9%)を得た。
H-NMR(400MHz,CDCl,ppm),δ:1.18(3H,t),3.36(2H,q,J=6.6Hz),3.45(2H,t,J=8Hz),3.91(2H,t,J=8Hz),5.78(1H,dd,J=2.0,10.5Hz),6.47(1H,dd,J=2.0,17.1Hz),7.64(1H,dd,J=10.5,17.1Hz).
参考例-4
1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オンの合成
26.0 mL (248 mmol) of N-ethylethylenediamine, 14.4 g (240 mmol) of urea, and 18 mL of ethylene glycol were added and stirred for 6 hours at 130° C. Ethylene glycol was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel column chromatography (developing solution: chloroform/methanol=10/1) to obtain 13.2 g (yield: 48%) of 1-ethylimidazolidin-2-one as a colorless solid.
1H -NMR (400MHz, CDCl3 , ppm), δ: 1.12 (3H, t, J = 3.3Hz), 3.24 (2H, q, J = 3.3Hz), 3.42 (4H, s), 5.38 (1H, brs).
Under an argon atmosphere, a solution of 7.2 mL (88 mmol) of acryloyl chloride in 60 mL of chloroform was dropped into a solution of 9.14 g (80.1 mmol) of 1-ethylimidazolidin-2-one and 16.7 mL (120 mmol) of triethylamine in chloroform (180 mL), and the mixture was stirred for 4 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, and THF was added to the residue to remove the precipitate. The filtrate was concentrated and purified by silica gel column chromatography (developing solution: hexane/ethyl acetate=1/1), to obtain 10.8 g (yield: 79.9%) of 1-acryloyl-3-ethylimidazolidin-2-one as a pale yellow liquid.
1H -NMR (400MHz, CDCl3 , ppm), δ: 1.18 (3H, t), 3.36 (2H, q, J = 6.6 Hz), 3.45 (2H, t, J = 8 Hz), 3.91 (2H, t, J = 8 Hz), 5.78 (1H, dd, J = 2.0, 10.5 Hz), 6.47 (1H, dd, J = 2.0, 17.1 Hz), 7.64 (1H, dd, J = 10.5, 17.1 Hz).
Reference Example 4
Synthesis of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one

N-イソプロピルエチレンジアミン10mL(81mmol)、尿素4.9g(81mmol)およびエチレングリコール5.4mLを加えて、130℃で1時間、さらに180℃で4時間撹拌した。減圧下でエチレングリコールを留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:クロロホルム/メタノール=10/1)で精製することにより、無色固体の1-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン7.7g(収率:73%)を得た。
H-NMR(400MHz,CDCl,ppm),δ:1.13(6H,d,J=6.8Hz),3.39(4H,m),4.14(1H,sep,J=6.8Hz),5.27(1H,brs).
アルゴン雰囲気下、氷浴で冷却した1-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン10.5g(82.1mmol)及びトリエチルアミン17.0mL(122mmol)のクロロホルム(170mL)溶液に、塩化アクリロイル7.7mL(94mmol)のクロロホルム(60mL)溶液を滴下し、4時間撹拌した。反応溶液を減圧下で濃縮し、残渣にTHFを加え、沈殿を除去した。ろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=1/1)で精製することにより、無色固体の1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン12.0g(収率:80.0%)を得た。
H-NMR(400MHz,CDCl,ppm),δ:1.19(6H,d,J=6.8Hz),3.38~3.42(2H,m),3.88~3.92(2H,m),4.24(1H,sep,J=6.8Hz),5.77(1H,dd,J=2.0,10.5Hz),6.47(1H,dd,J=2.0,17.1Hz),7.64(1H,dd,J=10.5,17.1Hz).
参考例-5
1-アクリロリル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オンの合成
10 mL (81 mmol) of N-isopropylethylenediamine, 4.9 g (81 mmol) of urea, and 5.4 mL of ethylene glycol were added, and the mixture was stirred at 130° C. for 1 hour and then at 180° C. for 4 hours. The ethylene glycol was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel column chromatography (developing solution: chloroform/methanol=10/1) to obtain 7.7 g (yield: 73%) of 1-isopropylimidazolidin-2-one as a colorless solid.
1H -NMR (400MHz, CDCl3 , ppm), δ: 1.13 (6H, d, J=6.8Hz), 3.39 (4H, m), 4.14 (1H, sep, J=6.8Hz), 5.27 (1H, brs).
A solution of 7.7 mL (94 mmol) of acryloyl chloride in 60 mL of chloroform was added dropwise to a solution of 10.5 g (82.1 mmol) of 1-isopropylimidazolidin-2-one and 17.0 mL (122 mmol) of triethylamine in chloroform (170 mL) cooled in an ice bath under an argon atmosphere, and the mixture was stirred for 4 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, and THF was added to the residue to remove the precipitate. The filtrate was concentrated and purified by silica gel column chromatography (developing solution: hexane/ethyl acetate=1/1) to obtain 12.0 g (yield: 80.0%) of colorless solid 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one.
1H -NMR (400MHz, CDCl3 , ppm), δ: 1.19 (6H, d, J = 6.8Hz), 3.38-3.42 (2H, m), 3.88-3.92 (2H, m), 4.24 (1H, sep, J = 6.8Hz), 5.77 (1H, dd, J = 2.0, 10.5Hz), 6.47 (1H, dd, J = 2.0, 17.1Hz), 7.64 (1H, dd, J = 10.5, 17.1Hz).
Reference Example 5
Synthesis of 1-acrylolyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one

エチレンジアミン37mL(0.55mol)に2-クロロエチルメチルエーテル10mL(0.11mol)を室温で滴下し、還流下で13時間撹拌した。反応溶液に飽和食塩水とジエチルエーテルを加えて有機層を抽出した。濃縮後、減圧下蒸留精製することによって無色液体のN-(2-メトキシエチル)エチレンジアミン8.79g(収率:67.6%)を得た。
H-NMR(400MHz,CDCl,ppm),δ:1.36(3H,bs),2.69(2H,t,J=6.0Hz),2.78~2.81(4H,m),3.37(3H,s),3.50(2H,t,J=6.0Hz).
N-(2-メトキシエチル)エチレンジアミン8.79g(74.4mmol)、尿素4.45g(74.4mmol)およびエチレングリコール5.0mLを加え、130℃で1時間、180℃で4時間撹拌した。減圧下でエチレングリコールを留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:クロロホルム/メタノール=1/1)で精製することにより、無色固体の1-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン10.4g(収率:96.5%)を得た。
H-NMR(400MHz,CDCl,ppm),δ:3.36~3.43(7H,m),3.51~3.57(4H,m),4.90(1H,bs).
アルゴン雰囲気下、氷浴で冷却した1-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン4.95g(34.3mmol)及びトリエチルアミン9.5mL(69mmol)のクロロホルム(115mL)溶液に、塩化アクリロイル2.8mL(34mmol)のクロロホルム(23mL)溶液を滴下し、室温に戻しながら14時間撹拌した。反応溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液に投入し、クロロホルムで抽出して濃縮した。残渣をアルミナカラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=3/1)で精製し、更にヘキサン溶液から再結晶精製することにより無色固体の1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン4.27g(収率:62.8%)を得た。
H-NMR(400MHz,CDCl,ppm),δ:3.36(3H,s),3.46~3.49(2H,m),3.55~3.56(4H,m),3.90(2H,t,J=8.2Hz),5.79(1H,dd,J=2.0,10.4Hz),6.48(1H,dd,J=2.0,17.1Hz),7.64(1H,dd,J=10.4,17.1Hz).
参考例-6
1-アクリロイル-4,4-ジメチルイミダゾリジン-2-オンの合成
10 mL (0.11 mol) of 2-chloroethyl methyl ether was added dropwise to 37 mL (0.55 mol) of ethylenediamine at room temperature, and the mixture was stirred under reflux for 13 hours. Saturated saline and diethyl ether were added to the reaction solution to extract the organic layer. After concentration, the mixture was purified by distillation under reduced pressure to obtain 8.79 g (yield: 67.6%) of N-(2-methoxyethyl)ethylenediamine as a colorless liquid.
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , ppm), δ: 1.36 (3H, bs), 2.69 (2H, t, J=6.0 Hz), 2.78-2.81 (4H, m), 3.37 (3H, s), 3.50 (2H, t, J=6.0 Hz).
8.79 g (74.4 mmol) of N-(2-methoxyethyl)ethylenediamine, 4.45 g (74.4 mmol) of urea, and 5.0 mL of ethylene glycol were added, and the mixture was stirred at 130° C. for 1 hour and at 180° C. for 4 hours. The ethylene glycol was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel column chromatography (developing solution: chloroform/methanol=1/1) to obtain 10.4 g (yield: 96.5%) of 1-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one as a colorless solid.
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , ppm), δ: 3.36-3.43 (7H, m), 3.51-3.57 (4H, m), 4.90 (1H, bs).
A solution of 2.8 mL (34 mmol) of acryloyl chloride in chloroform (23 mL) was added dropwise to a solution of 4.95 g (34.3 mmol) of 1-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one and 9.5 mL (69 mmol) of triethylamine in chloroform (115 mL) cooled in an ice bath under an argon atmosphere, and the mixture was stirred for 14 hours while returning to room temperature. The reaction solution was poured into a saturated aqueous solution of sodium bicarbonate, extracted with chloroform, and concentrated. The residue was purified by alumina column chromatography (developing solution: hexane/ethyl acetate=3/1), and further purified by recrystallization from a hexane solution to obtain 4.27 g (yield: 62.8%) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one as a colorless solid.
1H -NMR (400MHz, CDCl3 , ppm), δ: 3.36 (3H, s), 3.46-3.49 (2H, m), 3.55-3.56 (4H, m), 3.90 (2H, t, J = 8.2 Hz), 5.79 (1H, dd, J = 2.0, 10.4 Hz), 6.48 (1H, dd, J = 2.0, 17.1 Hz), 7.64 (1H, dd, J = 10.4, 17.1 Hz).
Reference Example 6
Synthesis of 1-acryloyl-4,4-dimethylimidazolidin-2-one

アルゴン下、1,2-ジアミノ-2-メチルプロパン8.82g(100mmol)と尿素6.06g(100mmol)をエチレングリコール6mLに溶解し、130℃で1時間撹拌した後、150℃で1時間、180℃で3時間加熱撹拌した。減圧下でエチレングリコールを留去した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム/メタノール=10/1)で精製することによりにより、無色固体の4,4-ジメチルイミダゾリジン-2-オン9.53g(83.5mmol)(収率:83.4%)を得た。H-NMR(400MHz,CDCl,ppm):δ 1.32(6H,s),3.25(2H,s),4.90(1H,brs),4.96(1H,brs).
アルゴン下、4,4-ジメチルイミダゾリジン-2-オン5.74g(50.1mmol)とトリエチルアミン14.0mL(100mmol)のクロロホルム溶液50mLに、塩化アクリロイル6.00mL(73.6mmol)のクロロホルム溶液50mLを氷浴下でゆっくりと滴下し、4時間撹拌した。反応後、減圧下で溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=1/1)で精製することにより、無色固体の1-アクリロイル-4,4-ジメチルイミダゾリジン-2-オン1.57g(9.36mmol)(収率:46.7%)を得た。
H-NMR(400MHz,CDCl,ppm):δ 1.37(6H,s),3.73(2H,s),5.11(1H,brs),5.80(1H,dd,J=2.0,10.4Hz),6.49(1H,dd,J=2.0,17.1Hz),7.59(1H,dd,J=10.4,17.1Hz).
参考例-7
RAFT重合によるポリメタクリル酸ブチルの合成-1(PBMA(1))
メタクリル酸ブチル5.68g(40.0mmol)、4-シアノ-4-[(チオベンゾイル)スルファニル]ペンタン酸55.6mg(199μmol)及び2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)13.1mg(79.7μmol)をDMF2mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリメタクリル酸ブチル(PBMA(1))5.62g(収率:98.8%)を得た。SEC測定の結果、Mnは18,700、Mwは22,900、PDは1.23であった。
Under argon, 8.82 g (100 mmol) of 1,2-diamino-2-methylpropane and 6.06 g (100 mmol) of urea were dissolved in 6 mL of ethylene glycol, and the mixture was stirred at 130° C. for 1 hour, then heated and stirred at 150° C. for 1 hour and at 180° C. for 3 hours. After distilling off the ethylene glycol under reduced pressure, the residue was purified by silica gel column chromatography (chloroform/methanol=10/1) to obtain 9.53 g (83.5 mmol) (yield: 83.4%) of 4,4-dimethylimidazolidin-2-one as a colorless solid. 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , ppm): δ 1.32 (6H, s), 3.25 (2H, s), 4.90 (1H, brs), 4.96 (1H, brs).
Under argon, 50 mL of a chloroform solution of 6.00 mL (73.6 mmol) of acryloyl chloride was slowly dropped into 50 mL of a chloroform solution of 5.74 g (50.1 mmol) of 4,4-dimethylimidazolidin-2-one and 14.0 mL (100 mmol) of triethylamine in an ice bath, and the mixture was stirred for 4 hours. After the reaction, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel column chromatography (ethyl acetate/hexane=1/1) to obtain 1.57 g (9.36 mmol) (yield: 46.7%) of 1-acryloyl-4,4-dimethylimidazolidin-2-one as a colorless solid.
1H -NMR (400MHz, CDCl3 , ppm): δ 1.37 (6H,s), 3.73 (2H,s), 5.11 (1H,brs), 5.80 (1H,dd,J=2.0,10.4Hz), 6.49 (1H,dd,J=2.0,17.1Hz), 7.59 (1H,dd,J=10.4,17.1Hz).
Reference Example 7
Synthesis of poly(butyl methacrylate) by RAFT polymerization-1 (PBMA(1))
5.68 g (40.0 mmol) of butyl methacrylate, 55.6 mg (199 μmol) of 4-cyano-4-[(thiobenzoyl)sulfanyl]pentanoic acid, and 13.1 mg (79.7 μmol) of 2,2'-azobis(isobutyronitrile) (AIBN) were dissolved in 2 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 70°C for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and precipitated and purified in an excess amount of methanol to obtain 5.62 g (yield: 98.8%) of a pink solid polybutyl methacrylate (PBMA (1)). As a result of SEC measurement, Mn was 18,700, Mw was 22,900, and PD was 1.23.

参考例-8
RAFT重合によるポリメタクリル酸ブチルの合成-2(PBMA(2))
メタクリル酸ブチル5.68g(40.0mmol)、4-シアノ-4-[(チオベンゾイル)スルファニル]ペンタン酸111.6mg(399μmol)及びAIBN13.1mg(79.8μmmol)をDMF2mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリメタクリル酸ブチル(PBMA(2))5.69g(収率:99.9%)を得た。SEC測定の結果、Mnは8,300、Mwは10,700、PDは1.28であった。
Reference Example 8
Synthesis of poly(butyl methacrylate) by RAFT polymerization-2 (PBMA(2))
5.68 g (40.0 mmol) of butyl methacrylate, 111.6 mg (399 μmol) of 4-cyano-4-[(thiobenzoyl)sulfanyl]pentanoic acid, and 13.1 mg (79.8 μmol) of AIBN were dissolved in 2 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 70° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and purified by precipitation in an excess amount of methanol to obtain 5.69 g (yield: 99.9%) of a pink solid polybutyl methacrylate (PBMA (2)). As a result of SEC measurement, Mn was 8,300, Mw was 10,700, and PD was 1.28.

参考例-9
RAFT重合によるポリメタクリル酸ブチルの合成-3(PBMA(3))
メタクリル酸ブチル5.71g(40.2mmol)、4-シアノ-4-[(チオベンゾイル)スルファニル]ペンタン酸55.6mg(199μmol)及びAIBN13.1mg(84.7μmol)をDMF2mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリメタクリル酸ブチル(PBMA(3))を5.12g(収率:89.5%)得た。SEC測定の結果、Mnは18,500、Mwは22,400、PDは1.22であった。
Reference Example 9
Synthesis of poly(butyl methacrylate) by RAFT polymerization-3 (PBMA(3))
5.71 g (40.2 mmol) of butyl methacrylate, 55.6 mg (199 μmol) of 4-cyano-4-[(thiobenzoyl)sulfanyl]pentanoic acid, and 13.1 mg (84.7 μmol) of AIBN were dissolved in 2 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 70° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and purified by precipitation in an excess amount of methanol to obtain 5.12 g (yield: 89.5%) of polybutyl methacrylate (PBMA (3)) as a pink solid. As a result of SEC measurement, Mn was 18,500, Mw was 22,400, and PD was 1.22.

参考例-10
RAFT重合によるポリメタクリル酸ベンジルの合成-1(PBnMA(1))
メタクリル酸ベンジル6.80mL(40.1mmol)、4-シアノ-4-[(チオベンゾイル)スルファニル]ペンタン酸55.6mg(199μmol)及びAIBN13.2mg(80.6μmol)をDMF2mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリメタクリル酸ベンジル(PBnMA(1))を7.01g(収率:99.2%)得た。SEC測定の結果、Mnは24,800、Mwは30,600、PDは1.23であった。
Reference Example 10
Synthesis of poly(benzyl methacrylate) by RAFT polymerization-1 (PBnMA (1))
6.80 mL (40.1 mmol) of benzyl methacrylate, 55.6 mg (199 μmol) of 4-cyano-4-[(thiobenzoyl)sulfanyl]pentanoic acid, and 13.2 mg (80.6 μmol) of AIBN were dissolved in 2 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 70° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and purified by precipitation in an excess amount of methanol to obtain 7.01 g (yield: 99.2%) of pink solid polybenzyl methacrylate (PBnMA (1)). As a result of SEC measurement, Mn was 24,800, Mw was 30,600, and PD was 1.23.

参考例-11
RAFT重合によるポリメタクリル酸ベンジルの合成-2(PBnMA(2))
メタクリル酸ベンジル3.40mL(20.0mmol)、4-シアノ-4-[(チオベンゾイル)スルファニル]ペンタン酸20.5mg(73.5μmol)及びAIBN4.95mg(30.1μmol)をDMF1mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリメタクリル酸ベンジル(PBnMA(2))を3.44g(収率:97.5%)得た。SEC測定の結果、Mnは31,000、Mwは37,500、PDは1.20であった。
Reference Example 11
Synthesis of poly(benzyl methacrylate) by RAFT polymerization-2 (PBnMA (2))
3.40 mL (20.0 mmol) of benzyl methacrylate, 20.5 mg (73.5 μmol) of 4-cyano-4-[(thiobenzoyl)sulfanyl]pentanoic acid, and 4.95 mg (30.1 μmol) of AIBN were dissolved in 1 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 70° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and purified by precipitation in an excess amount of methanol to obtain 3.44 g (yield: 97.5%) of pink solid polybenzyl methacrylate (PBnMA (2)). As a result of SEC measurement, Mn was 31,000, Mw was 37,500, and PD was 1.20.

参考例-12
RAFT重合によるポリメタクリル酸ベンジルの合成-3(PBnMA(3))
メタクリル酸ベンジル3.40mL(20.0mmol)、4-シアノ-4-[(チオベンゾイル)スルファニル]ペンタン酸42.0mg(150μmol)及びAIBN9.53mg(58.0μmol)をDMF1mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリメタクリル酸ベンジル(PBnMA(3))を3.70g(収率:99.1%)得た。SEC測定の結果、Mnは15,600、Mwは19,200、PDは1.23であった。
Reference Example 12
Synthesis of poly(benzyl methacrylate) by RAFT polymerization-3 (PBnMA (3))
3.40 mL (20.0 mmol) of benzyl methacrylate, 42.0 mg (150 μmol) of 4-cyano-4-[(thiobenzoyl)sulfanyl]pentanoic acid, and 9.53 mg (58.0 μmol) of AIBN were dissolved in 1 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 70° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and purified by precipitation in an excess amount of methanol to obtain 3.70 g (yield: 99.1%) of pink solid polybenzyl methacrylate (PBnMA (3)). As a result of SEC measurement, Mn was 15,600, Mw was 19,200, and PD was 1.23.

参考例-13
RAFT重合によるポリメタクリル酸ベンジルの合成-4(PBnMA(4))
メタクリル酸ベンジル3.40mL(20.0mmol)、4-シアノ-4-[(チオベンゾイル)スルファニル]ペンタン酸83.5mg(300μmol)及びAIBN19.3mg(118μmol)をDMF1mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリメタクリル酸ベンジル(PBnMA(4))を3.47g(収率:98.4%)得た。SEC測定の結果、Mnは6,150、Mwは8,360、PDは1.36であった。
Reference Example 13
Synthesis of poly(benzyl methacrylate) by RAFT polymerization-4 (PBnMA(4))
3.40 mL (20.0 mmol) of benzyl methacrylate, 83.5 mg (300 μmol) of 4-cyano-4-[(thiobenzoyl)sulfanyl]pentanoic acid, and 19.3 mg (118 μmol) of AIBN were dissolved in 1 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 70° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and purified by precipitation in an excess amount of methanol to obtain 3.47 g (yield: 98.4%) of pink solid polybenzyl methacrylate (PBnMA (4)). As a result of SEC measurement, Mn was 6,150, Mw was 8,360, and PD was 1.36.

参考例-14
RAFT重合によるポリ(メタクリル酸ブチル-ran-メタクリル酸ベンジルの合成-1(P(BMA-ran-BnMA)(1))
Reference Example 14
Synthesis of poly(butyl methacrylate-ran-benzyl methacrylate) by RAFT polymerization-1 (P(BMA-ran-BnMA) (1))

メタクリル酸ブチル3.20mL(20.1mmol)、メタクリル酸ベンジル3.4
0mL(20.0mol)、4-シアノ-4-[(チオベンゾイル)スルファニル]ペンタン酸56.7mg(203μmol)及びAIBN13.4mg(82.8μmol)をDMF2mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリ(メタクリル酸ブチル-ran-メタクリル酸ベンジル)(P(BMA-ran-BnMA)(1))を6.34g(収率:99.4%)得た。SEC測定の結果、Mnは22,200、Mwは27,000、PDは1.22であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からp/q=51/49(%)であった。
Butyl methacrylate 3.20 mL (20.1 mmol), benzyl methacrylate 3.4
0 mL (20.0 mol), 56.7 mg (203 μmol) of 4-cyano-4-[(thiobenzoyl)sulfanyl]pentanoic acid, and 13.4 mg (82.8 μmol) of AIBN were dissolved in 2 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 70° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and precipitated and purified in an excess amount of methanol to obtain 6.34 g (yield: 99.4%) of pink solid poly(butyl methacrylate-ran-benzyl methacrylate) (P(BMA-ran-BnMA)(1)). As a result of SEC measurement, Mn was 22,200, Mw was 27,000, and PD was 1.22. From the integral value in the 1 H-NMR spectrum, p/q=51/49(%).

参考例-15
RAFT重合によるポリアクリル酸ベンジルの合成-1(PBnA(1))
アクリル酸ベンジル3.10mL(20.2mmol)、4-シアノ-4-[(チオベンゾイル)スルファニル]ペンタン酸27.8mg(99.5μmol)及びAIBN6.71mg(40.9μmol)をDMF1mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリメタクリル酸ベンジル(PBnA(1))を2.17g(収率:66.3%)得た。SEC測定の結果、Mnは18,900、Mwは25,400、PDは1.34であった。
Reference Example 15
Synthesis of poly(benzyl acrylate) by RAFT polymerization-1 (PBnA(1))
3.10 mL (20.2 mmol) of benzyl acrylate, 27.8 mg (99.5 μmol) of 4-cyano-4-[(thiobenzoyl)sulfanyl]pentanoic acid, and 6.71 mg (40.9 μmol) of AIBN were dissolved in 1 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 70° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and purified by precipitation in an excess amount of methanol to obtain 2.17 g (yield: 66.3%) of pink solid polybenzyl methacrylate (PBnA(1)). As a result of SEC measurement, Mn was 18,900, Mw was 25,400, and PD was 1.34.

実施例-1
ポリメタクリル酸ブチル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-1(ブロックコポリマー(1))
Example 1
Synthesis of polybutyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-1 (Block copolymer (1))

参考例-4の方法で合成した1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.02g(5.60mmol)、参考例-5の方法で合成した1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン477mg(2.41mmol)、参考例-7で合成したPBMA(1)1.14g(モノマーユニット換算で7.99mmol)及び2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)(V-70)5.02mg(16.3μmol)をDMF6mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液をDMFで希釈し、過剰量のメタノール/水(=1/1)混合溶媒に沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(1)を2.28g(収率:86.6%)得た。SEC測定の結果、Mnは45,200、Mwは80,100、PDは1.77であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=68/32(%)、m/n=52/48(%)であった。 1.02 g (5.60 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-4, 477 mg (2.41 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-5, 1.14 g (7.99 mmol in terms of monomer units) of PBMA (1) synthesized in Reference Example-7, and 5.02 mg (16.3 μmol) of 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) (V-70) were dissolved in 6 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40 ° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with DMF and purified by precipitation in an excess amount of a mixed solvent of methanol / water (= 1 / 1). The precipitate was collected, dried, and washed with diethyl ether to obtain 2.28 g (yield: 86.6%) of a pale pink block copolymer (1). SEC measurement revealed that Mn was 45,200, Mw was 80,100, and PD was 1.77. The integral values in the 1 H-NMR spectrum revealed that x/y was 68/32 (%) and m/n was 52/48 (%).

実施例-2
ポリメタクリル酸ブチル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-2(ブロックコポリマー(2))
Example 2
Synthesis of polybutyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-2 (Block copolymer (2))

参考例-4の方法で合成した1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.53g(8.25mmol)、参考例-5の方法で合成した1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン714mg(3.60mmol)、参考例-8で合成したPBMA(2)569mg(モノマーユニット換算で4.19mmol)及びV-70 10.5mg(33.9μmol)をDMF6mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液をDMFで希釈し、過剰量のメタノール/水(=1/1)混合溶媒に沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(2)を2.51g(収率:89.2%)得た。SEC測定の結果、Mnは45,200、Mwは85,100、PDは1.88であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=68/32(%)、m/n=28/72(%)であった。 1.53 g (8.25 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-4, 714 mg (3.60 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-5, 569 mg (4.19 mmol in terms of monomer units) of PBMA (2) synthesized in Reference Example-8, and 10.5 mg (33.9 μmol) of V-70 were dissolved in 6 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with DMF, and precipitation purification was performed in an excess amount of a mixed solvent of methanol/water (=1/1). The precipitate was collected and dried, and then washed with diethyl ether to obtain 2.51 g (yield: 89.2%) of a light pink block copolymer (2). As a result of SEC measurement, Mn was 45,200, Mw was 85,100, and PD was 1.88. From the integrated values in the 1 H-NMR spectrum, x/y was 68/32(%), and m/n was 28/72(%).

実施例-3
ポリメタクリル酸ブチル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-3(ブロックコポリマー(3))
Example 3
Synthesis of polybutyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-3 (Block copolymer (3))

参考例-4の方法で合成した1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.02g(5.60mmol)、参考例-5の方法で合成した1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン476mg(2.40mmol)、参考例-8で合成したPBMA(2)1.14g(モノマーユニット換算で8.00mmol)及びV-70 21.5mg(69.6μmol)をDMF6mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液をDMFで希釈し、過剰量のメタノール/水(=1/1)混合溶媒に沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(3)を2.05g(収率:77.7%)得た。SEC測定の結果、Mnは21,500、Mwは44,500、PDは1.53であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=68/32(%)、m/n=50/50(%)であった。 1.02 g (5.60 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-4, 476 mg (2.40 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-5, 1.14 g (8.00 mmol in terms of monomer units) of PBMA (2) synthesized in Reference Example-8, and 21.5 mg (69.6 μmol) of V-70 were dissolved in 6 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with DMF, and precipitation purification was performed in an excess amount of a mixed solvent of methanol/water (=1/1). The precipitate was collected, dried, and then washed with diethyl ether to obtain 2.05 g (yield: 77.7%) of a light pink block copolymer (3). As a result of SEC measurement, Mn was 21,500, Mw was 44,500, and PD was 1.53. From the integrated values in the 1 H-NMR spectrum, x/y was 68/32(%), and m/n was 50/50(%).

実施例-4
ポリメタクリル酸ブチル-block-ポリ(1-アクリロイル-4,4-ジメチルイミダゾリジン-2-オン)の合成-1(ブロックコポリマー(4))
Example 4
Synthesis of poly(butyl methacrylate)-block-poly(1-acryloyl-4,4-dimethylimidazolidin-2-one)-1 (Block copolymer (4))

参考例-6の方法で合成した1-アクリロイル-4,4-ジメチルイミダゾリジン-2-オン2.02g(12.0mmol)、参考例-7で合成したPBMA(1)568mg(モノマーユニット換算で4.00mmol)及びV-70 4.74mg(15.4μmol)をDMF6mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管して、40℃で18時間撹拌した。反応溶液をDMFで希釈し、過剰量のメタノール/水(=1/1)混合溶媒に沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(4)を2.29g(収率:88.4%)得た。SEC測定の結果、Mnは69,000、Mwは165,500、PDは2.40であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からm/n=30/70(%)であった。 2.02 g (12.0 mmol) of 1-acryloyl-4,4-dimethylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-6, 568 mg (4.00 mmol in terms of monomer units) of PBMA (1) synthesized by Reference Example-7, and 4.74 mg (15.4 μmol) of V-70 were dissolved in 6 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with DMF, and precipitation purification was performed in an excess amount of a mixed solvent of methanol/water (=1/1). The precipitate was collected, dried, and washed with diethyl ether to obtain 2.29 g (yield: 88.4%) of a pale pink block copolymer (4). As a result of SEC measurement, Mn was 69,000, Mw was 165,500, and PD was 2.40. The integral value in the 1 H-NMR spectrum gave m/n=30/70(%).

実施例-5
ポリメタクリル酸ブチル-block-ポリ(1-アクリロイル-4,4-ジメチルイミダゾリジン-2-オン)の合成-2(ブロックコポリマー(5))
Example 5
Synthesis of poly(butyl methacrylate)-block-poly(1-acryloyl-4,4-dimethylimidazolidin-2-one)-2 (Block copolymer (5))

参考例-6の方法で合成した1-アクリロイル-4,4-ジメチルイミダゾリジン-2-オン2.02g(12.0mmol)、参考例-8で合成したPBMA(2)569mg(モノマーユニット換算で4.00mmol)及びV-70 10.7mg(34.7μmol)をDMF6mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管して、40℃で18時間撹拌した。反応溶液をDMFで希釈し、過剰量のメタノール/水(=1/1)混合溶媒に沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(5)を2.21g(収率:85.4%)得た。SEC測定の結果、Mnは46,100、Mwは77,500、PDは1.68であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からm/n=30/70(%)であった。 2.02 g (12.0 mmol) of 1-acryloyl-4,4-dimethylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-6, 569 mg (4.00 mmol in terms of monomer units) of PBMA (2) synthesized by Reference Example-8, and 10.7 mg (34.7 μmol) of V-70 were dissolved in 6 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with DMF, and precipitation purification was performed in an excess amount of a mixed solvent of methanol/water (=1/1). The precipitate was collected, dried, and washed with diethyl ether to obtain 2.21 g (yield: 85.4%) of a pale pink block copolymer (5). As a result of SEC measurement, Mn was 46,100, Mw was 77,500, and PD was 1.68. The integral value in the 1 H-NMR spectrum gave m/n=30/70(%).

実施例-6
ポリメタクリル酸ブチル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-5(ブロックコポリマー(6))
Example 6
Synthesis of polybutyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-5 (Block copolymer (6))

参考例-4の方法で合成した1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.97g(10.8mmol)、参考例-5の方法で合成した1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン238mg(1.20mmol)、参考例-9で合成したPBMA(3)570mg(モノマーユニット換算で4.01mmol)及びV-70 4.60mg(14.9μmol)をDMF12mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液をDMFで希釈し、過剰量のメタノール/水(=1/1)混合溶媒に沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(6)を1.88g(収率:67.7%)得た。SEC測定の結果、Mnは78,300、Mwは140,700、PDは1.80であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=89/11(%)、m/n=35/65(%)であった。 1.97 g (10.8 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-4, 238 mg (1.20 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-5, 570 mg (4.01 mmol in terms of monomer units) of PBMA (3) synthesized in Reference Example-9, and 4.60 mg (14.9 μmol) of V-70 were dissolved in 12 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with DMF, and precipitation purification was performed in an excess amount of a mixed solvent of methanol/water (=1/1). The precipitate was collected, dried, and then washed with diethyl ether to obtain 1.88 g (yield: 67.7%) of a light pink block copolymer (6). As a result of SEC measurement, Mn was 78,300, Mw was 140,700, and PD was 1.80. From the integrated values in the 1 H-NMR spectrum, x/y was 89/11(%), and m/n was 35/65(%).

実施例-7
ポリメタクリル酸ブチル-block-ポリ(1-アクリロイル-3-イソプロピルイ
ミダゾリジン-2-オン)の合成-1(ブロックコポリマー(7))
Example 7
Synthesis of poly(butyl methacrylate)-block-poly(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-1 (Block copolymer (7))

参考例-4の方法で合成した1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン2.19g(12.0mmol)、参考例-9で合成したPBMA(3)570mg(モノマーユニット換算で4.01mmol)及びV-70 4.91mg(15.9μmol)をDMF12mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管して、40℃で18時間撹拌した。反応溶液をDMFで希釈し、過剰量のメタノール/水(=1/1)混合溶媒に沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(7)を2.07g(収率:75.2%)得た。SEC測定の結果、Mnは74,300、Mwは132,200、PDは1.78であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からm/n=34/66(%)であった。 2.19 g (12.0 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-4, 570 mg (4.01 mmol in terms of monomer units) of PBMA (3) synthesized in Reference Example-9, and 4.91 mg (15.9 μmol) of V-70 were dissolved in 12 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with DMF, and precipitation purification was performed in an excess amount of a mixed solvent of methanol/water (=1/1). The precipitate was collected, dried, and washed with diethyl ether to obtain 2.07 g (yield: 75.2%) of a pale pink block copolymer (7). As a result of SEC measurement, Mn was 74,300, Mw was 132,200, and PD was 1.78. The integral value in the 1 H-NMR spectrum gave m/n=34/66(%).

実施例-8
ポリメタクリル酸ベンジル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-1(ブロックコポリマー(8))
Example 8
Synthesis of polybenzyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-1 (Block copolymer (8))

参考例-4の方法で合成した1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.53g(8.40mmol)、参考例-5の方法で合成した1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン715mg(3.61mmol)、参考例-10で合成したPBnMA(1)704mg(モノマーユニット換算で4.00mmol)及びV-70 4.62mg(15.0μmol)をDMF16mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液をDMFで希釈し、過剰量のメタノール/水(=1/1)混合溶媒に沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(8)を2.11g(収率:71.5%)得た。SEC測定の結果、Mnは72,200、Mwは187,600、PDは2.60であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=69/31(%)、m/n=33/67(%)であった。 1.53 g (8.40 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-4, 715 mg (3.61 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-5, 704 mg (4.00 mmol in terms of monomer units) of PBnMA (1) synthesized in Reference Example-10, and 4.62 mg (15.0 μmol) of V-70 were dissolved in 16 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with DMF, and precipitation purification was performed in an excess amount of a mixed solvent of methanol/water (=1/1). The precipitate was collected, dried, and then washed with diethyl ether to obtain 2.11 g (yield: 71.5%) of a light pink block copolymer (8). As a result of SEC measurement, Mn was 72,200, Mw was 187,600, and PD was 2.60. From the integral values in the 1 H-NMR spectrum, x/y was 69/31(%), and m/n was 33/67(%).

実施例-9
ポリメタクリル酸ベンジル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-2(ブロックコポリマー(9))
Example 9
Synthesis of polybenzyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-2 (Block copolymer (9))

参考例-4の方法で合成した1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.53g(8.40mmol)、参考例-5の方法で合成した1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン715mg(3.61mmol)、参考例-10で合成したPBnMA(1)704mg(モノマーユニット換算で4.00mmol)及びV-70 4.69mg(15.2μmol)をDMF16mLに溶解した。この溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液をDMFで希釈し、過剰量のメタノール/水(=1/3)混合溶媒に沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(9)を1.99g(収率:67.4%)得た。SEC測定の結果、Mnは79,300、Mwは153,300、PDは1.93であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=68/32(%)、m/n=33/67(%)であった。 1.53 g (8.40 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-4, 715 mg (3.61 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-5, 704 mg (4.00 mmol in terms of monomer units) of PBnMA (1) synthesized in Reference Example-10, and 4.69 mg (15.2 μmol) of V-70 were dissolved in 16 mL of DMF. This solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with DMF, and precipitation purification was performed in an excess amount of a mixed solvent of methanol/water (=1/3). The precipitate was collected and dried, and then washed with diethyl ether to obtain 1.99 g (yield: 67.4%) of a light pink block copolymer (9). As a result of SEC measurement, Mn was 79,300, Mw was 153,300, and PD was 1.93. From the integrated values in the 1 H-NMR spectrum, x/y was 68/32(%), and m/n was 33/67(%).

実施例-10
ポリメタクリル酸ベンジル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-3(ブロックコポリマー(10))
Example 10
Synthesis of polybenzyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-3 (Block copolymer (10))

参考例-4の方法で合成した1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.33g(7.28mmol)、参考例-5の方法で合成した1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン618mg(3.12mmol)、参考例-11で合成したPBnMA(2)988mg(モノマーユニット換算で5.61mmol)及びV-70 4.51mg(14.6μmol)を2-メトキシエタノール16mLに溶解した。この溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液を2-メトキシエタノールで希釈し、過剰量の水に沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(10)を2.45g(収率:83.4%)得た。SEC測定の結果、Mnは70,900、Mwは127,300、PDは1.80であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=68/32(%)、m/n=39/61(%)であった。 1.33 g (7.28 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-4, 618 mg (3.12 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-5, 988 mg (5.61 mmol in terms of monomer units) of PBnMA (2) synthesized in Reference Example-11, and 4.51 mg (14.6 μmol) of V-70 were dissolved in 16 mL of 2-methoxyethanol. This solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with 2-methoxyethanol and precipitated in an excess amount of water for purification. The precipitate was collected, dried, and then washed with diethyl ether to obtain 2.45 g (yield: 83.4%) of a light pink block copolymer (10). As a result of SEC measurement, Mn was 70,900, Mw was 127,300, and PD was 1.80. From the integrated values in the 1 H-NMR spectrum, x/y was 68/32(%), and m/n was 39/61(%).

実施例-11
ポリメタクリル酸ベンジル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-4(ブロックコポリマー(11))
Example 11
Synthesis of polybenzyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-4 (Block copolymer (11))

参考例-4の方法で合成した1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.74g(9.53mmol)、参考例-5の方法で合成した1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン809mg(4.08mmol)、参考例-12で合成したPBnMA(3)424mg(モノマーユニット換算で2.41mmol)及びV-70 4.22mg(13.7μmol)を2-メトキシエタノール18mLに溶解した。この溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液を2-メトキシエタノールで希釈し、過剰量の水に沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(11)を1.91g(収率:64.3%)得た。SEC測定の結果、Mnは82,400、Mwは175,100、PDは2.13であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=67/33(%)、m/n=21/79(%)であった。 1.74 g (9.53 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-4, 809 mg (4.08 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-5, 424 mg (2.41 mmol in terms of monomer units) of PBnMA (3) synthesized in Reference Example-12, and 4.22 mg (13.7 μmol) of V-70 were dissolved in 18 mL of 2-methoxyethanol. This solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with 2-methoxyethanol and precipitated in an excess amount of water for purification. The precipitate was collected, dried, and then washed with diethyl ether to obtain 1.91 g (yield: 64.3%) of a light pink block copolymer (11). As a result of SEC measurement, Mn was 82,400, Mw was 175,100, and PD was 2.13. From the integrated values in the 1 H-NMR spectrum, x/y was 67/33(%), and m/n was 21/79(%).

実施例-12
ポリメタクリル酸ベンジル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-5(ブロックコポリマー(12))
Example 12
Synthesis of polybenzyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-5 (Block copolymer (12))

参考例-4の方法で合成した1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.89g(10.4mmol)、参考例-5の方法で合成した1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン880mg(4.44mmol)、参考例-13で合成したPBnMA(4)212mg(モノマーユニット換算で1.20mmol)及びV-70 5.40mg(17.5μmol)を2-メトキシエタノール20mLに溶解した。この溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液を2-メトキシエタノールで希釈し、過剰量の温水に沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(12)を1.69g(収率:56.7%)得た。SEC測定の結果、Mnは87,600、Mwは152,900、PDは1.75であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=68/32(%)、m/n=11/89(%)であった。 1.89 g (10.4 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-4, 880 mg (4.44 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-5, 212 mg (1.20 mmol in terms of monomer units) of PBnMA (4) synthesized in Reference Example-13, and 5.40 mg (17.5 μmol) of V-70 were dissolved in 20 mL of 2-methoxyethanol. This solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with 2-methoxyethanol and precipitated in an excess amount of warm water for purification. The precipitate was collected, dried, and then washed with diethyl ether to obtain 1.69 g (yield: 56.7%) of a light pink block copolymer (12). As a result of SEC measurement, Mn was 87,600, Mw was 152,900, and PD was 1.75. From the integrated values in the 1 H-NMR spectrum, x/y was 68/32(%), and m/n was 11/89(%).

実施例-13
ポリメタクリル酸ベンジル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-エチルイミダゾリジン-2-オン)]の合成(ブロックコポリマー(13))
Example 13
Synthesis of polybenzyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-ethylimidazolidin-2-one)] (Block copolymer (13))

参考例-4の方法で合成した1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.53g(8.40mmol)、参考例-3の方法で合成した1-アクリロイル-3-エチルイミダゾリジン-2-オン613mg(3.64mmol)、参考例-10で合成したPBnMA(1)705mg(モノマーユニット換算で4.00mmol)及びV-70 4.41mg(14.3μmol)を2-メトキシエタノール16mLに溶解した。この2-メトキシエタノール溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液を過剰量のメタノール/水(=1/3)混合溶媒に投入して生じた沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(13)を2.04g(収率:71.7%)得た。SEC測定の結果、Mnは80,000、Mwは152,500、PDは1.91であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=68/32(%)、m/n=33/67(%)であった。 1.53 g (8.40 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-4, 613 mg (3.64 mmol) of 1-acryloyl-3-ethylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-3, 705 mg (4.00 mmol in terms of monomer units) of PBnMA (1) synthesized in Reference Example-10, and 4.41 mg (14.3 μmol) of V-70 were dissolved in 16 mL of 2-methoxyethanol. This 2-methoxyethanol solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was poured into an excess amount of a mixed solvent of methanol/water (=1/3), and the resulting precipitate was collected, dried, and washed with diethyl ether to obtain 2.04 g (yield: 71.7%) of a light pink block copolymer (13). As a result of SEC measurement, Mn was 80,000, Mw was 152,500, and PD was 1.91. From the integrated values in the 1 H-NMR spectrum, x/y was 68/32(%), and m/n was 33/67(%).

実施例-14
ポリ(メタクリル酸ブチル-ran-メタクリル酸ベンジル)-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-1(ブロックコポリマー(14))
Example 14
Synthesis of poly(butyl methacrylate-ran-benzyl methacrylate)-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-1 (Block copolymer (14))

参考例-4の方法で合成した1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.53g(8.40mmol)、参考例-5の方法で合成した1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン715mg(3.61mmol)、参考例-14で合成したP(BMA-ran-BnMA)(1)636mg(モノマーユニット換算で4.00mmol)及びV-70 4.51mg(14.6μmol)をDMF16mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液をDMFで希釈し、過剰量のメタノール/水(=1/1)混合溶媒に沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(14)を2.13g(収率:73.8%)得た。SEC測定の結果、Mnは70,500、Mwは190,100、PDは2.70であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=68/32(%)、p/q=51/49(%)、m/n=33/67(%)であった。 1.53 g (8.40 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-4, 715 mg (3.61 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-5, 636 mg (4.00 mmol in terms of monomer units) of P(BMA-ran-BnMA)(1) synthesized in Reference Example-14, and 4.51 mg (14.6 μmol) of V-70 were dissolved in 16 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with DMF, and precipitation purification was performed in an excess amount of a mixed solvent of methanol/water (=1/1). The precipitate was collected and dried, and then washed with diethyl ether to obtain 2.13 g (yield: 73.8%) of a light pink block copolymer (14). As a result of SEC measurement, Mn was 70,500, Mw was 190,100, and PD was 2.70. The integral values in the 1 H-NMR spectrum showed x/y=68/32(%), p/q=51/49(%), and m/n=33/67(%).

実施例-15
ポリアクリル酸ベンジル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成(ブロックコポリマー(15))
Example 15
Synthesis of polybenzyl acrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)] (block copolymer (15))

参考例-4の方法で合成した1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.53g(8.40mmol)、参考例-5の方法で合成した1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン715mg(3.60mmol)、参考例-15で合成したPBnA(1)704mg(モノマーユニット換算で4.00mmol)及びV-70 5.37mg(17.4μmol)を2-メトキシエタノール16mLに溶解した。この2-メトキシエタノール溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液を過剰量の水に投入して生じた沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(15)を2.03g(収率:70.0%)得た。SEC測定の結果、Mnは67,400、Mwは127,900、PDは1.90であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=68/32(%)、m/n=31/69(%)であった。 1.53 g (8.40 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-4, 715 mg (3.60 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one synthesized by the method of Reference Example-5, 704 mg (4.00 mmol in terms of monomer units) of PBnA (1) synthesized in Reference Example-15, and 5.37 mg (17.4 μmol) of V-70 were dissolved in 16 mL of 2-methoxyethanol. This 2-methoxyethanol solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was poured into an excess amount of water, and the resulting precipitate was collected and dried, and then washed with diethyl ether to obtain 2.03 g (yield: 70.0%) of a pale pink block copolymer (15). As a result of SEC measurement, Mn was 67,400, Mw was 127,900, and PD was 1.90. From the integrated values in the 1 H-NMR spectrum, x/y was 68/32(%), and m/n was 31/69(%).

参考例-16
RAFT重合によるポリ(メタクリル酸ブチル-ran-メタクリル酸ベンジル(P(BMA-ran-BnMA)(2))の合成-2
Reference Example 16
Synthesis of poly(butyl methacrylate-ran-benzyl methacrylate (P(BMA-ran-BnMA)(2)) by RAFT polymerization-2

メタクリル酸ブチル3.20mL(20.1mmol)とメタクリル酸ベンジル3.40mL(20.0mmol)と4-シアノ-4-[(チオベンゾイル)スルファニル]ペンタン酸28.0mg(100μmol)、AIBN6.52mg(40.2μmol)をDMF4mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間加熱撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリ(メタクリル酸ブチル-ran-メタクリル酸ベンジル)(P(BMA-ran-BnMA)(2))を6.02g(収率:94.2%)得た。SEC測定の結果、Mnは37,400、Mwは48,400、PDは1.29であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からp/q=50/50(%)であった。 3.20 mL (20.1 mmol) of butyl methacrylate, 3.40 mL (20.0 mmol) of benzyl methacrylate, 28.0 mg (100 μmol) of 4-cyano-4-[(thiobenzoyl)sulfanyl]pentanoic acid, and 6.52 mg (40.2 μmol) of AIBN were dissolved in 4 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and heated and stirred at 70° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and precipitated and purified in an excess amount of methanol to obtain 6.02 g (yield: 94.2%) of pink solid poly(butyl methacrylate-ran-benzyl methacrylate) (P(BMA-ran-BnMA)(2)). As a result of SEC measurement, Mn was 37,400, Mw was 48,400, and PD was 1.29. The integral value in the 1 H-NMR spectrum indicated that p/q was 50/50 (%).

実施例-16
ポリ(メタクリル酸ブチル-ran-メタクリル酸ベンジル)-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-2(ブロックコポリマー(16))
Example 16
Synthesis of poly(butyl methacrylate-ran-benzyl methacrylate)-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-2 (Block copolymer (16))

1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン267g(1.47mmol)、1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン125mg(0.631mmol)、参考例-16で合成したP(BMA-ran-BnMA)(2)1.62g(モノマーユニット換算で10.2mmol)及びV-70 7.44mg(24.1μmol)を2-メトキエタノール12mLに溶解した。この2-メトキエタノール溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液を過剰量の水に加え、沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(16)を1.77g(収率:88.2%)得た。SEC測定の結果、Mnは44,600、Mwは62,500、PDは1.40であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=75/25(%)、p/q=50/50(%)、m/n=84/14(%)であった。 267 g (1.47 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one, 125 mg (0.631 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one, 1.62 g (10.2 mmol in terms of monomer units) of P(BMA-ran-BnMA) (2) synthesized in Reference Example-16, and 7.44 mg (24.1 μmol) of V-70 were dissolved in 12 mL of 2-methoxyethanol. This 2-methoxyethanol solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was added to an excess amount of water, and precipitation purification was performed. The precipitate was collected and dried, and then washed with diethyl ether to obtain 1.77 g (yield: 88.2%) of a light pink block copolymer (16). As a result of SEC measurement, Mn was 44,600, Mw was 62,500, and PD was 1.40. From the integrated values in the 1 H-NMR spectrum, x/y=75/25(%), p/q=50/50(%), and m/n=84/14(%).

参考例-17
RAFT重合によるポリ(メタクリル酸ブチル-ran-メタクリル酸ベンジル(P(BMA-ran-BnMA)(3))の合成-3
Reference Example 17
Synthesis of poly(butyl methacrylate-ran-benzyl methacrylate (P(BMA-ran-BnMA)(3)) by RAFT polymerization-3

メタクリル酸ブチル3.20mL(20.1mmol)とメタクリル酸ベンジル3.40mL(20.0mmol)と4-シアノ-4-[(チオベンゾイル)スルファニル]ペンタン酸13.9mg(49.6μmol)、AIBN3.49mg(21.5μmol)をDMF4mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間加熱撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリ(メタクリル酸ブチル-ran-メタクリル酸ベンジル)(P(BMA-ran-BnMA)(3))を6.25g(収率:97.9%)得た。SEC測定の結果、Mnは66,100、Mwは95,200、PDは1.44であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からp/q=50/50(%)であった。 3.20 mL (20.1 mmol) of butyl methacrylate, 3.40 mL (20.0 mmol) of benzyl methacrylate, 13.9 mg (49.6 μmol) of 4-cyano-4-[(thiobenzoyl)sulfanyl]pentanoic acid, and 3.49 mg (21.5 μmol) of AIBN were dissolved in 4 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and heated and stirred at 70° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and precipitated and purified in an excess amount of methanol to obtain 6.25 g (yield: 97.9%) of pink solid poly(butyl methacrylate-ran-benzyl methacrylate) (P(BMA-ran-BnMA) (3)). As a result of SEC measurement, Mn was 66,100, Mw was 95,200, and PD was 1.44. The integral value in the 1 H-NMR spectrum indicated that p/q was 50/50 (%).

実施例-17
ポリ(メタクリル酸ブチル-ran-メタクリル酸ベンジル)-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-3(ブロックコポリマー(17))
Example 17
Synthesis of poly(butyl methacrylate-ran-benzyl methacrylate)-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-3 (Block copolymer (17))

1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン267g(1.47mmol)、1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン125mg(0.631mmol)、参考例-17で合成したP(BMA-ran-BnMA)(3)1.62g(モノマーユニット換算で10.2mmol)及びV-70 3.74mg(12.1μmol)を2-メトキエタノール12mLに溶解した。この2-メトキエタノール溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液を過剰量の水に加え、沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(17)を1.45g(収率:71.9%)得た。SEC測定の結果、Mnは75,400、Mwは116,400、PDは1.54であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=77/23(%)、p/q=50/50(%)、m/n=87/13(%)であった。 267 g (1.47 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one, 125 mg (0.631 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one, 1.62 g (10.2 mmol in terms of monomer units) of P(BMA-ran-BnMA) (3) synthesized in Reference Example-17, and 3.74 mg (12.1 μmol) of V-70 were dissolved in 12 mL of 2-methoxyethanol. This 2-methoxyethanol solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was added to an excess amount of water, and precipitation purification was performed. The precipitate was collected and dried, and then washed with diethyl ether to obtain 1.45 g (yield: 71.9%) of a light pink block copolymer (17). As a result of SEC measurement, Mn was 75,400, Mw was 116,400, and PD was 1.54. From the integral values in the 1 H-NMR spectrum, x/y=77/23(%), p/q=50/50(%), and m/n=87/13(%).

参考例-18
RAFT重合によるポリメタクリル酸エチル(PEtMA)の合成
メタクリル酸エチル4.57g(40.0mmol)、4-シアノ-4-[(チオベンゾイル)スルファニル]ペンタン酸44.7mg(160μmol)及びAIBN10.4mg(63.1μmol)をDMF2mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリメタクリル酸ベンジル(PEtMA)を3.69g(収率:65.6%)得た。SEC測定の結果、Mnは17,300、Mwは20,600、PDは1.19であった。
Reference Example 18
Synthesis of polyethyl methacrylate (PEtMA) by RAFT polymerization 4.57 g (40.0 mmol) of ethyl methacrylate, 44.7 mg (160 μmol) of 4-cyano-4-[(thiobenzoyl)sulfanyl]pentanoic acid, and 10.4 mg (63.1 μmol) of AIBN were dissolved in 2 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 70 ° C for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and precipitated and purified in an excess amount of methanol to obtain 3.69 g (yield: 65.6%) of pink solid polybenzyl methacrylate (PEtMA). As a result of SEC measurement, Mn was 17,300, Mw was 20,600, and PD was 1.19.

実施例-18
ポリメタクリル酸エチル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-1(ブロックコポリマー(18))
Example 18
Synthesis of polyethyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-1 (Block copolymer (18))

1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.53g(8.40mmol)、1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン714mg(3.60mmol)、参考例-18で合成したPEtMA571mg(モノマーユニット換算で5.00mmol)及びV-70 5.72mg(18.5μmol)を2-メトキエタノール16mLに溶解した。この溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液を過剰量の水に加え、沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(18)を1.85g(収率:65.6%)得た。SEC測定の結果、Mnは65,700、Mwは109,600、PDは1.67であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=67/33(%)、m/n=41/59(%)であった。 1.53 g (8.40 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one, 714 mg (3.60 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one, 571 mg of PEtMA (5.00 mmol in terms of monomer units) synthesized in Reference Example-18, and 5.72 mg (18.5 μmol) of V-70 were dissolved in 16 mL of 2-methoxyethanol. This solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was added to an excess amount of water, and precipitation purification was performed. The precipitate was collected, dried, and washed with diethyl ether to obtain 1.85 g (yield: 65.6%) of a pale pink block copolymer (18). As a result of SEC measurement, Mn was 65,700, Mw was 109,600, and PD was 1.67. The integral values in the 1 H-NMR spectrum gave x/y=67/33(%) and m/n=41/59(%).

参考例-19
RAFT重合によるポリメタクリル酸エチル(PBuMA)の合成-1
メタクリル酸イソブチル5.70g(40.1mmol)、4-シアノ-4-(チオベンゾイルチオ)ペンタン酸44.7mg(160μmol)及びAIBN10.4mg(63.0μmol)をDMF2mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリメタクリル酸イソブチル(PBuMA)を4.46g(収率:78.3%)得た。SEC測定の結果、Mnは20,100、Mwは23,400、PDは1.16であった。
Reference Example 19
Synthesis of poly(ethyl methacrylate) (P i BuMA) by RAFT polymerization-1
5.70 g (40.1 mmol) of isobutyl methacrylate, 44.7 mg (160 μmol) of 4-cyano-4-(thiobenzoylthio)pentanoic acid, and 10.4 mg (63.0 μmol) of AIBN were dissolved in 2 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 70° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and purified by precipitation in an excess amount of methanol to obtain 4.46 g (yield: 78.3%) of pink solid polyisobutyl methacrylate (P i BuMA). As a result of SEC measurement, Mn was 20,100, Mw was 23,400, and PD was 1.16.

実施例-19
ポリメタクリル酸イソブチル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-1(ブロックコポリマー(19))
Example 19
Synthesis of polyisobutyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-1 (Block copolymer (19))

1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.53g(8.40mmol)、1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン714mg(3.60mmol)、参考例-19で合成したPBuMA570mg(モノマーユニット換算で4.01mmol)及びV-70 4.99mg(16.2μmol)を2-メトキエタノール16mLに溶解した。この溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液を過剰量の水に加え、沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(19)を1.45g(収率:51.3%)得た。SEC測定の結果、Mnは77,700、Mwは132,700、PDは1.71であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=67/33(%)、m/n=33/67(%)であった。 1.53 g (8.40 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one, 714 mg (3.60 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one, 570 mg of P i BuMA (4.01 mmol in terms of monomer units) synthesized in Reference Example-19, and 4.99 mg (16.2 μmol) of V-70 were dissolved in 16 mL of 2-methoxyethanol. This solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was added to an excess amount of water, and precipitation purification was performed. The precipitate was collected, dried, and then washed with diethyl ether to obtain 1.45 g (yield: 51.3%) of a pale pink block copolymer (19). As a result of SEC measurement, Mn was 77,700, Mw was 132,700, and PD was 1.71. The integral values in the 1 H-NMR spectrum gave x/y=67/33(%) and m/n=33/67(%).

参考例-20
RAFT重合によるポリメタクリル酸ベンジル(PBnMA(5))の合成-5
メタクリル酸ベンジル6.90mL(40.7mmol)、4-シアノ-4-(チオベンゾイルチオ)ペンタン酸56.7mg(203μmol)及びAIBN13.2mg(80.9μmol)をDMF2mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリメタクリル酸ベンジル(PBnMA)を7.15g(収率:99.8%)得た。SEC測定の結果、Mnは21,300、Mwは24,900、PDは1.17であった。
Reference Example 20
Synthesis of polybenzyl methacrylate (PBnMA (5)) by RAFT polymerization-5
6.90 mL (40.7 mmol) of benzyl methacrylate, 56.7 mg (203 μmol) of 4-cyano-4-(thiobenzoylthio)pentanoic acid, and 13.2 mg (80.9 μmol) of AIBN were dissolved in 2 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 70° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and purified by precipitation in an excess amount of methanol to obtain 7.15 g (yield: 99.8%) of pink solid polybenzyl methacrylate (PBnMA). As a result of SEC measurement, Mn was 21,300, Mw was 24,900, and PD was 1.17.

実施例-20
ポリメタクリル酸ベンジル-block-ポリ(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)(ブロックコポリマー(20))の合成-1
Example 20
Synthesis of polybenzyl methacrylate-block-poly(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one) (block copolymer (20))-1

1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン2.19g(12.0mmol)、参考例-20で合成したPBnMA(5)706mg(モノマーユニット換算で4.01mmol)及びV-70 4.79mg(15.5μmol)を2-メトキエタノール16mLに溶解した。この溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液を過剰量の水に加え、沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(20)を2.73g(収率:95.8%)得た。SEC測定の結果、Mnは46,800、Mwは85,900、PDは1.84であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からm/n=25/75(%)であった。 2.19 g (12.0 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one, 706 mg (4.01 mmol in terms of monomer units) of PBnMA (5) synthesized in Reference Example-20, and 4.79 mg (15.5 μmol) of V-70 were dissolved in 16 mL of 2-methoxyethanol. This solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was added to an excess amount of water and subjected to precipitation purification. The precipitate was collected, dried, and then washed with diethyl ether to obtain 2.73 g (yield: 95.8%) of a light pink block copolymer (20). As a result of SEC measurement, Mn was 46,800, Mw was 85,900, and PD was 1.84. From the integrated value in the 1 H-NMR spectrum, m/n=25/75(%).

実施例-21
ポリメタクリル酸ベンジル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-6(ブロックコポリマー(21))
Example 21
Synthesis of polybenzyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-6 (Block copolymer (21))

1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.97g(10.8mmol)、1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン240mg(1.21mmol)、参考例-20で合成したPBnMA(5)705mg(モノマーユニット換算で4.00mmol)及びV-70 4.81mg(15.6μmol)を2-メトキエタノール16mLに溶解した。この溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液を過剰量の水に加え、沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(21)を2.54g(収率:87.1%)得た。SEC測定の結果、Mnは52,500、Mwは92,600、PDは1.76であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=88/12(%)、m/n=26/74(%)であった。 1.97 g (10.8 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one, 240 mg (1.21 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one, 705 mg (4.00 mmol in terms of monomer units) of PBnMA (5) synthesized in Reference Example-20, and 4.81 mg (15.6 μmol) of V-70 were dissolved in 16 mL of 2-methoxyethanol. This solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was added to an excess amount of water, and precipitation purification was performed. The precipitate was collected, dried, and then washed with diethyl ether to obtain 2.54 g (yield: 87.1%) of a pale pink block copolymer (21). As a result of SEC measurement, Mn was 52,500, Mw was 92,600, and PD was 1.76. The integral values in the 1 H-NMR spectrum gave x/y=88/12(%) and m/n=26/74(%).

実施例-22
(2-4)ポリメタクリル酸ベンジル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイルイミダゾリジン-2-オン)]の合成-1(ブロックコポリマー(22))
Example 22
(2-4) Synthesis of polybenzyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloylimidazolidin-2-one)]-1 (Block copolymer (22))

1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.53g(8.41mmol)、1-アクリロイルイミダゾリジン-2-オン505mg(3.60mmol)、参考例-20で合成したPBnMA(5)706mg(モノマーユニット換算で4.01mmol)及びV-70 4.94mg(16.0μmol)を2-メトキエタノール16mLに溶解した。この溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液を過剰量の水に加え、沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(JST-18806)を2.33g(収率:84.9%)得た。SEC測定の結果、Mnは53,700、Mwは93,900、PDは1.75であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=70/30(%)、m/n=28/72(%)であった。 1.53 g (8.41 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one, 505 mg (3.60 mmol) of 1-acryloyl imidazolidin-2-one, 706 mg of PBnMA (5) (4.01 mmol in terms of monomer units) synthesized in Reference Example-20, and 4.94 mg (16.0 μmol) of V-70 were dissolved in 16 mL of 2-methoxyethanol. This solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was added to an excess amount of water, and precipitation purification was performed. The precipitate was collected, dried, and washed with diethyl ether to obtain 2.33 g (yield: 84.9%) of a pale pink block copolymer (JST-18806). As a result of SEC measurement, Mn was 53,700, Mw was 93,900, and PD was 1.75. The integral values in the 1 H-NMR spectrum gave x/y=70/30(%) and m/n=28/72(%).

実施例-23
(2-5)ポリメタクリル酸ベンジル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-メチルイミダゾリジン-2-オン)]の合成-1(ブロックコポリマー(23))
Example 23
(2-5) Synthesis of polybenzyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-methylimidazolidin-2-one)]-1 (Block copolymer (23))

1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.97g(10.8mmol)、1-アクリロイル-3-メチルイミダゾリジン-2-オン185mg(1.20mmol)、参考例-20で合成したPBnMA(5)706mg(モノマーユニット換算で4.01mmol)及びV-70 4.95mg(16.0μmol)を2-メトキエタノール16mLに溶解した。この溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液を過剰量の水に加え、沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(23)を2.62g(収率:91.6%)得た。SEC測定の結果、Mnは48,500、Mwは88,600、PDは1.83であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=89/11(%)、m/n=26/74(%)であった。 1.97 g (10.8 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one, 185 mg (1.20 mmol) of 1-acryloyl-3-methylimidazolidin-2-one, 706 mg (4.01 mmol in terms of monomer units) of PBnMA (5) synthesized in Reference Example-20, and 4.95 mg (16.0 μmol) of V-70 were dissolved in 16 mL of 2-methoxyethanol. This solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was added to an excess amount of water, and precipitation purification was performed. The precipitate was collected, dried, and then washed with diethyl ether to obtain 2.62 g (yield: 91.6%) of a pale pink block copolymer (23). As a result of SEC measurement, Mn was 48,500, Mw was 88,600, and PD was 1.83. The integral values in the 1 H-NMR spectrum gave x/y=89/11(%) and m/n=26/74(%).

実施例-24
ポリメタクリル酸ベンジル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-エチルイミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-ベンジルイミダゾリジン-2-オン)]の合成-1(ブロックコポリマー(24))
Example 24
Synthesis of polybenzyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-ethylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-benzylimidazolidin-2-one)]-1 (Block copolymer (24))

1-アクリロイル-3-エチルイミダゾリジン-2-オン1.92g(11.4mmol)、1-アクリロイル-3-ベンジルイミダゾリジン-2-オン138mg(0.599mmol)、参考例-20で合成したPBnMA(5)705mg(モノマーユニット換算で4.00mmol)及びV-70 4.92mg(16.0μmol)を2-メトキエタノール16mLに溶解した。この溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で18時間撹拌した。反応溶液を過剰量の水に加え、沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(24)を2.15g(収率:77.8%)得た。SEC測定の結果、Mnは56,000、Mwは100,800、PDは1.80であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=94/6(%)、m/n=28/72(%)であった。 1.92 g (11.4 mmol) of 1-acryloyl-3-ethylimidazolidin-2-one, 138 mg (0.599 mmol) of 1-acryloyl-3-benzylimidazolidin-2-one, 705 mg (4.00 mmol in terms of monomer units) of PBnMA (5) synthesized in Reference Example-20, and 4.92 mg (16.0 μmol) of V-70 were dissolved in 16 mL of 2-methoxyethanol. This solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 18 hours. The reaction solution was added to an excess amount of water, and precipitation purification was performed. The precipitate was collected, dried, and then washed with diethyl ether to obtain 2.15 g (yield: 77.8%) of a light pink block copolymer (24). As a result of SEC measurement, Mn was 56,000, Mw was 100,800, and PD was 1.80. The integral values in the 1 H-NMR spectrum gave x/y=94/6(%) and m/n=28/72(%).

参考例-21
RAFT重合によるポリメタクリル酸ブチル(PBMA(4))の合成-4
メタクリル酸ブチル6.40mL(40.2mmol)、4-シアノ-4-(チオベンゾイルチオ)ペンタン酸13.9mg(50.0μmol)及びAIBN3.67mg(22.3μmol)をDMF2mLに溶解した。このDMF溶液を凍結脱気した後、封管し、70℃で18時間撹拌した。反応溶液をTHFで希釈し、過剰量のメタノールに沈殿精製することにより、桃色固体のポリメタクリル酸ブチル(PBMA)を5.61g(収率:98.1%)得た。SEC測定の結果、Mnは64,100、Mwは86,900、PDは1.35であった。
Reference Example 21
Synthesis of polybutyl methacrylate (PBMA(4)) by RAFT polymerization-4
Butyl methacrylate (6.40 mL, 40.2 mmol), 4-cyano-4-(thiobenzoylthio)pentanoic acid (13.9 mg, 50.0 μmol), and AIBN (3.67 mg, 22.3 μmol) were dissolved in 2 mL of DMF. This DMF solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 70° C. for 18 hours. The reaction solution was diluted with THF and precipitated and purified in an excess amount of methanol to obtain 5.61 g (yield: 98.1%) of pink solid polybutyl methacrylate (PBMA). As a result of SEC measurement, Mn was 64,100, Mw was 86,900, and PD was 1.35.

実施例-25
ポリメタクリル酸ブチル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピル
イミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル
)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-6(ブロックコポリマー(25))
Example 25
Synthesis of polybutyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-6 (Block copolymer (25))

1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン762mg(4.18mmol)、1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン92.0mg(0.464mmol)、参考例-21で合成したPBMA(4)1.71mg(モノマーユニット換算で12.0mmol)及びV-70 5.52mg(17.9μmol)をDMF14mLに溶解した。この溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で15時間撹拌した。反応溶液を過剰量のメタノール/水(=1/3)混合溶媒に加え、沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(25)を1.78g(収率:69.6%)得た。SEC測定の結果、Mnは76,500、Mwは131,600、PDは1.72であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=89/11(%)、m/n=84/16(%)であった。 762 mg (4.18 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one, 92.0 mg (0.464 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one, 1.71 mg (12.0 mmol in terms of monomer units) of PBMA (4) synthesized in Reference Example-21, and 5.52 mg (17.9 μmol) of V-70 were dissolved in 14 mL of DMF. This solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 15 hours. The reaction solution was added to an excess amount of a mixed solvent of methanol/water (=1/3) and subjected to precipitation purification. The precipitate was collected, dried, and then washed with diethyl ether to obtain 1.78 g (yield: 69.6%) of a light pink block copolymer (25). As a result of SEC measurement, Mn was 76,500, Mw was 131,600, and PD was 1.72. From the integrated values in the 1 H-NMR spectrum, x/y=89/11(%) and m/n=84/16(%).

実施例-26
ポリメタクリル酸ブチル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピル
イミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル
)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-7(ブロックコポリマー(26))
Example 26
Synthesis of polybutyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-7 (Block copolymer (26))

1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン1.97g(10.8mmol)、1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン238mg(1.20mmol)、参考例-21で合成したPBMA(4)569mg(モノマーユニット換算で4.00mmol)及びV-70 1.89mg(6.13μmol)をDMF20mLに溶解した。この溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で15時間撹拌した。反応溶液を過剰量のメタノール/水(=1/3)混合溶媒に加え、沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(26)を1.12g(収率:40.4%)得た。SEC測定の結果、Mnは151,200、Mwは352,600、PDは2.33であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=88/12(%)、m/n=47/53(%)であった。 1.97 g (10.8 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one, 238 mg (1.20 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one, 569 mg (4.00 mmol in terms of monomer units) of PBMA (4) synthesized in Reference Example-21, and 1.89 mg (6.13 μmol) of V-70 were dissolved in 20 mL of DMF. This solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 15 hours. The reaction solution was added to an excess amount of a mixed solvent of methanol/water (=1/3), and precipitation purification was performed. The precipitate was collected, dried, and then washed with diethyl ether to obtain 1.12 g (yield: 40.4%) of a pale pink block copolymer (26). As a result of SEC measurement, Mn was 151,200, Mw was 352,600, and PD was 2.33. The integral values in the 1 H-NMR spectrum gave x/y=88/12(%) and m/n=47/53(%).

実施例-27
ポリメタクリル酸ブチル-block-ポリ[(1-アクリロイル-3-イソプロピル
イミダゾリジン-2-オン)-ran-(1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル
)イミダゾリジン-2-オン)]の合成-8(ブロックコポリマー(27))
Example 27
Synthesis of polybutyl methacrylate-block-poly[(1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one)-ran-(1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one)]-8 (Block copolymer (27))

1-アクリロイル-3-イソプロピルイミダゾリジン-2-オン2.95g(16.2mmol)、1-アクリロイル-3-(2-メトキシエチル)イミダゾリジン-2-オン357mg(1.80mmol)、参考例-21で合成したPBMA(4)567mg(モノマーユニット換算で3.99mmol)及びV-70 1.99mg(6.45μmol)をDMF25mLに溶解した。この溶液を凍結脱気した後、封管し、40℃で15時間撹拌した。反応溶液を過剰量のメタノール/水(=1/7)混合溶媒に加え、沈殿精製を行った。沈殿を回収して乾燥後、ジエチルエーテルで洗浄することにより、薄桃色のブロックコポリマー(27)を1.37g(収率:35.3%)得た。SEC測定の結果、Mnは253,900、Mwは735,300、PDは2.90であった。H-NMRスペクトルにおける積分値からx/y=88/12(%)、m/n=39/61(%)であった。
(ブロックコポリマーをコートした培養器材評価)
以下の手順で、ブロックコポリマー(1)~(11)、(13)~(15)、(25)~(27)を用いた培養器材を調製し、評価を行った。ブロックコポリマー(12)についてはブロックコポリマー(11)と構造が類似しているため、評価は省略した。なお、ブロックコポリマーをコートしていないディッシュも比較のため培養器材として1個用意した。
I 培養器材の調製
[表面処理剤の調製]
ブロックコポリマーにイソプロパノール又は2-メトキシエタノールを添加し、撹拌して全て溶解させたのち、孔径0.2μmの再生セルロース製フィルター(ザルトリウス製)でろ過することにより、表面処理剤を調製した。なお、ブロックポリマーの濃度はコート膜厚を凡そ一定にするため、ブロックポリマーによって濃度を変えた。
[ディッシュへのコート1]
組織培養用ディッシュ(AGCテクノグラス製、直径6cm)に表面処理剤を1.0mL加え、1分間静置した。余分な表面処理剤をパスツールピペットで回収し、その後、ディッシュ表面を風乾させ、さらに60分間60℃で熱アニールすることで、ブロックコポリマーをコートした培養器材を調製した。
[ディッシュへのコート2]
組織培養用ディッシュ(AGCテクノグラス製、直径6cm)の中央に表面処理剤を100μL加え、スピンコーターを用いて、回転数2,000rpm、回転時間60秒の条件でスピンコートすることでブロックコポリマーをコートした培養器材を調製した。
2.95 g (16.2 mmol) of 1-acryloyl-3-isopropylimidazolidin-2-one, 357 mg (1.80 mmol) of 1-acryloyl-3-(2-methoxyethyl)imidazolidin-2-one, 567 mg (3.99 mmol in terms of monomer units) of PBMA (4) synthesized in Reference Example-21, and 1.99 mg (6.45 μmol) of V-70 were dissolved in 25 mL of DMF. This solution was freeze-degassed, sealed, and stirred at 40° C. for 15 hours. The reaction solution was added to an excess amount of a mixed solvent of methanol/water (=1/7), and precipitation purification was performed. The precipitate was collected, dried, and washed with diethyl ether to obtain 1.37 g (yield: 35.3%) of a pale pink block copolymer (27). As a result of SEC measurement, Mn was 253,900, Mw was 735,300, and PD was 2.90. The integral values in the 1 H-NMR spectrum gave x/y=88/12(%) and m/n=39/61(%).
(Evaluation of cultureware coated with block copolymer)
Cultureware was prepared using block copolymers (1) to (11), (13) to (15), and (25) to (27) according to the following procedure, and was evaluated. Evaluation of block copolymer (12) was omitted because its structure is similar to that of block copolymer (11). For comparison, a dish not coated with a block copolymer was also prepared as a cultureware.
I. Preparation of cultureware [Preparation of surface treatment agent]
Isopropanol or 2-methoxyethanol was added to the block copolymer, and the mixture was stirred to completely dissolve it, and then filtered through a regenerated cellulose filter (manufactured by Sartorius) with a pore size of 0.2 μm to prepare a surface treatment agent. Note that the concentration of the block polymer was changed depending on the block polymer in order to keep the coating thickness approximately constant.
[Coat to dish 1]
1.0 mL of the surface treatment agent was added to a tissue culture dish (AGC Technoglass, diameter 6 cm) and allowed to stand for 1 minute. Excess surface treatment agent was collected with a Pasteur pipette, and the surface of the dish was then air-dried and thermally annealed at 60° C. for 60 minutes to prepare a culture vessel coated with the block copolymer.
[Coat to dish 2]
100 μL of the surface treatment agent was added to the center of a tissue culture dish (AGC Technoglass, diameter 6 cm), and spin-coated using a spin coater at a rotation speed of 2,000 rpm for a rotation time of 60 seconds to prepare a culture vessel coated with the block copolymer.

なお、いずれの方法でコートした場合も、膜厚については、顕微分光膜厚計(大塚電子製OPTM-A1)を用い、培養器材の中心部から端部までの5点で測定した。
II 細胞培養及び剥離処理
[培養工程]
培養器材に、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(ロンザジャパン(株)製、Product Code:PT-2501)を0.75×10~1.0×10cells/dishの細胞密度で播種し、37℃、CO濃度5%で培養した。培地にはウシ胎児血清(BioWest製、コロンビア産)を10vol%含むダルベッコ・フォークト変法イーグル最小必須培地(DMEM:富士フイルム和光純薬製)を用い、培養期間は5日間~8日間とした。
[冷却処理工程]
培養工程終了後、静かに培養上清を抜き、新たに4℃に冷却した培地を加え、室温で10分以上冷却した。
[細胞剥離処理工程]
冷却処理工程終了後、1mLピペッターを用いて1mLの容量で、10回培養基材の培養面の全面に培養液を当てるようにピペッティングし、細胞ごと培養液を回収した。回収した培養液を160rcf、25℃、5分の条件で遠心後、上清を除き、新しい培地を500μL加え懸濁した。得られた細胞懸濁液中から10μLを細胞数測定用スライド(Thermo Fisher Scientific製、商品名:Countess Cell Counting Chamber Slid)に添加し、自動セルカウンター(Thermo Fisher Scientific製、商品名:Countess II)を用いて、細胞数を測定し(冷却後回収細胞数)、培養液を回収後の培養器材に残った細胞を、トリプシンを用いて37℃で10分間処理することにより回収したのち、細胞数を計測し、前記冷却後回収細胞数と足し合わせて全細胞数を求めた。
In either case, the thickness of the coating was measured at five points from the center to the edge of the culture vessel using a microspectrophotometer (OPTM-A1, manufactured by Otsuka Electronics).
II. Cell culture and detachment treatment [Culture process]
Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (manufactured by Lonza Japan Co., Ltd., Product Code: PT-2501) were seeded on the culture equipment at a cell density of 0.75 x 10 to 1.0 x 10 cells/dish and cultured at 37°C and 5% CO2 concentration. The culture medium used was Dulbecco-Voigt modified Eagle's minimum essential medium (DMEM: manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) containing 10 vol% fetal bovine serum (manufactured by BioWest, Colombia), and the culture period was 5 to 8 days.
[Cooling treatment process]
After the incubation step was completed, the culture supernatant was gently removed, and fresh medium cooled to 4° C. was added, followed by cooling at room temperature for 10 minutes or more.
[Cell detachment process]
After the cooling process, the culture medium was pipetted 10 times with a 1 mL pipetter so that the culture medium was applied to the entire culture surface of the culture substrate, and the culture medium was recovered together with the cells. The recovered culture medium was centrifuged at 160 rcf, 25°C, and 5 minutes, after which the supernatant was removed and 500 μL of new medium was added and suspended. 10 μL of the obtained cell suspension was added to a slide for measuring cell count (manufactured by Thermo Fisher Scientific, product name: Countess Cell Counting Chamber Slide), and the cell number was measured using an automatic cell counter (manufactured by Thermo Fisher Scientific, product name: Countess II) (number of cells recovered after cooling). After the culture medium was recovered, the cells remaining in the culture equipment were recovered by treating them with trypsin at 37° C. for 10 minutes, and the number of cells was counted and added to the number of cells recovered after cooling to obtain the total number of cells.

結果を表1に示す。 The results are shown in Table 1.

Claims (4)

下記一般式(1)
Figure 0007507586000047
(式中、Rは水素原子、炭素数1~4のアルキル基、ベンジル基又は下記一般式(2)
Figure 0007507586000048
(式中、pは2~4の整数を表し、Rは水素原子、炭素数1~4のアルキル基、2-メトキシエチル基又はアセチル基を表す。)で示されるオキシアルキル基を表す。Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。Rは水素原子又はメチル基を表す。)で示される繰り返し単位を有するブロック鎖と疎水性ブロック鎖と下記一般式(3)
Figure 0007507586000049
(式中、R は炭素数1~6のアルキル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、又はフェニルエチル基を表す。R は水素原子又はメチル基を表す。但し、R が水素原子であるとき、R はメチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はベンジル基である。)で示される繰り返し単位を有する疎水性ブロック鎖とを含んでなる共重合体であり、かつ
上記一般式(1)で示される繰り返し単位を有するブロック鎖(m)と上記一般式(3)で示される繰り返し単位を有する疎水性ブロック鎖(n)との割合が、m/n=21/79~m/n=87/13である、前記共重合体。
The following general formula (1)
Figure 0007507586000047
(wherein R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a benzyl group, or a group represented by the following general formula (2):
Figure 0007507586000048
(wherein p represents an integer of 2 to 4, and R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a 2-methoxyethyl group, or an acetyl group.) R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group.) and a hydrophobic block chain having a repeating unit represented by the following general formula (3):
Figure 0007507586000049
(wherein R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclohexyl group, a benzyl group, or a phenylethyl group; R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group; provided that when R 6 is a hydrogen atom, R 5 is a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group, or a benzyl group) ,
the copolymer, wherein a ratio of the block chain (m) having a repeating unit represented by the general formula (1) to the hydrophobic block chain (n) having a repeating unit represented by the general formula (3) is m/n=21/79 to m/n=87/13.
請求項に記載の共重合体を含んでなるコート剤。 A coating agent comprising the copolymer according to claim 1 . 請求項に記載のコート剤を基材に塗布してなる細胞培養用材料。 A cell culture material comprising a substrate coated with the coating agent according to claim 2 . 請求項に記載の細胞培養用材料を用いることを特徴とする細胞培養方法。 A cell culture method, comprising using the cell culture material according to claim 3 .
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