JPS62249995A - リン酸エステルおよびその製造法 - Google Patents

リン酸エステルおよびその製造法

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JPS62249995A
JPS62249995A JP61091704A JP9170486A JPS62249995A JP S62249995 A JPS62249995 A JP S62249995A JP 61091704 A JP61091704 A JP 61091704A JP 9170486 A JP9170486 A JP 9170486A JP S62249995 A JPS62249995 A JP S62249995A
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徹 加藤
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    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
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    • C07F9/655Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having oxygen atoms, with or without sulfur, selenium, or tellurium atoms, as the only ring hetero atoms
    • C07F9/65502Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having oxygen atoms, with or without sulfur, selenium, or tellurium atoms, as the only ring hetero atoms the oxygen atom being part of a three-membered ring

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規なリン酸エステル、更に詳細には次の一般
式(il、 (式中 R1は炭素数1〜36の直鎖もしくは分岐鎖の
、水素原子がフッ素原子で置換されていてもよいアルキ
ル基もしくはアルケニル基、または炭素数1〜15の直
鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基
であl)、R2は炭素数2〜3のアルキレン基であり、
nは0〜30の数であり、Mは水素原子あるいはアルカ
リ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、アルキルア
ミンもしくはアルカノールアミンの塩であることを示す
。)で表されるリン酸エステル、並びにその製造法に関
する。
〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕
リン脂質は分子内に疎水性部分と親水性部分とを持ちあ
わせた両親媒性化合物であ)、バイオサーファクタント
として、乳化、分散、起泡、保湿等の機能を生かし化粧
品、食品、医薬品等幅広い分野で利用されている。この
リン脂質は生体内においては、゛細胞膜の構成成分とし
て、細胞の仕切シと区画形成、物質輸送等の様々な機能
を有しているほかに、最近では種々の生物活性において
も重要な役目を演じていることが明らかになってきてい
る。
リン脂質の構造はリン酸に疎水性部分と親水性部分とが
リン酸エステル結合を介して結合したリン酸ゾエステル
構造を有しているのへ がほとんどであシ、さらに、親水性部位としではリン酸
酸性基とアミノ基、アミノ酸基を持ち合わせたベタイン
型の構造をとるものや、リン酸基と電荷を持たないグリ
セリン基、糖基等を持ちあわせた構造のものなど複雑に
構造を有しており、親水性部分の構造によってその性質
が異なってくる。
従って、このリン脂質、あるいはその類似物質を化学的
に合成することができれば、化粧品や医薬のみならず、
広く他の一般工業製品にも応用されうるものである。現
在、リン脂質あるいはリン脂質類似の化合物の化学合成
の試みが多数なされているが、多段階の反応を必要とす
るため、目的物は低収率でしか得ることができないもの
が多く、工業的に得ることは難しかった〔例えば、ペア
ー(Bear)等、シャーナル・オプ・ゾ・アメリカン
・ケミカル・ソサイアテイー(J、Amer、Chem
、5oc−)+72.942 、(1950))o従っ
て、工業的に容易にリン脂質類似の化合物の合成ができ
ることが望まれており、さらには、親水性部分のリン酸
酸性基以外の、例えばアミノ基やアミノ酸基を容易に導
入できるような前駆体が工業的に製造できれば、種りの
リン脂質の類似化合物の合成を可能にならしめるもので
ある。
一方、高分子の分野においてもリン酸基の機能を高分子
化合物に付加させる研究が多くなされておシ、重合性基
を有した、モノマーとしての含リン化合物を重合させた
り、高分子化合物を含リン化合物で修飾する研究が多数
なされている。
また、細胞膜がリン脂質の二分子膜構造(これはリン脂
質分子のもつ物理的な性質、つま如疎水性基と親水性基
をもつ両親媒性化合物特有の、自ら集合し組織化する、
自己組織性の性質により秩序よく配向するものである。
)であることが明らかになり、この二分子膜ベシクル(
リポソーム)を人工的につくシだし、生体膜のモデルと
してや一種のマイクロカプセルとしての応用をはかる研
究がなされてきているが、さらにこの二分子膜構造を高
分子化して、すなわち疎水基または親水基に重合性基を
もつリン脂質類似の化合物が合成されてお沙、例えばレ
ーガン(uegan )らによシ下式(舶で示される化
合物が合成されている〔シャーナル・オブ・ゾ・アメリ
カン・ケミカル・ンサイアテイー(J、 Amer −
Chem−−7= Soc、)、10 5 .2975(1983))。
(m) しかしながら、このような物質を合成するKも多段階の
反応を必要とするものが多く、工業的に得ることは困難
であった。
グリシジル基は重合性を有しているばかシでなく、種々
の化合物、例えばアミノ基やカルゼキシル基等と反応し
てそれぞれ付加生成物を与える反応性の高い官能基であ
シ、リン酸基にグリシジル基を導入できればモノマーと
してのリン化合物になるばかシでなく、高分子化合物の
修飾剤としてもなり得るものである。さらにこのグリシ
ゾル基を有したリン化合物がリン脂質に類似した両親媒
性の構造を有しておれば、すなわち疎水性基、親水性基
としてのリン酸酸性基を有した構造に1グリシジル基を
有しておれば、さきに述べたようなリン脂質類似の化合
物を合成できる重要な前駆体になシ得るものであり、さ
らに重合性基を有したリン脂質類似物質として、あるい
はその前駆体となシ得るものである。
しかしながら、今までこのようなリン酸、エステルとし
てはリン酸モノエステルに2モルのグリシジル基がつい
た化合物、例えばリズボロチェンスキ−(Rizpol
ozhenskii )らにより下式(鉛で示されるよ
うた化合物〔イズヴエスチーア アカデミ−ナウク 5
SSR(lzv、Akad、Nauk 5SSR)* 
8er、khim、+ (9) +(式中、  phは
フェニル基を示す)あるいは、リン酸ゾエステルに1モ
ルのグリシゾル基がついた化合物、例えばムラチェク(
Mularezyk )らによシ下式(V’lで示され
るような化合物〔テンサイド デターゾエント(Ten
5ide Det@rgsnts ) +21 + 4
# 4 +194 (1984))、 すなわち親水性基としてのリン酸酸性基を有さない化合
物しかなく、先に述べたようカリン脂質類似化合物の前
駆体にはなシ得ず、すなわち疎水性基、親水性基として
のリン酸酸性基、グリシゾル基のいずれも有するような
化合物はなかった。
〔問題点を解決するための手段〕
斯かる実情において、本発明者は鋭意研究を行った結果
、特定の基を有するリン酸エステルを塩基性化合物と反
応させることにより容易に疎水性基、親水性基としての
リン酸酸性基、グリシゾル基を導入できること、さらに
、本リン酸エステルがモノマーとしてのリン酸エステル
になシ得、さらに高分子化合物の活性水素部位と反応し
て高分子化合物にす=11− ン酸エステル基を導入させ、得ること、さらにアミン化
合物やアミノ酸、あるいは糖等と反応して種々のリン脂
質の類似化合物に導くことができる、その前駆体となシ
得ることを見い出し、本発明を完成した。
従って、本発明は新規な(■)式で表されるリン酸エス
テルを提供するものである。更にまた、本発明は(I)
式で表されるリン酸エステルを製造するだめの新規な製
造法を提供するものである。
本発明の式(+1で表されるリン酸エステルにおいて 
R1で表される水素原子がフッ素原子で置換されていて
もよい炭素数1〜36の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル
基もしくはアルケニル基、または炭素数1〜15の直鎖
もしくけ分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基と
しては、メチル、エチル、ブチル、オクチル、デシル、
ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル
、トコシル、テトラデシル、トリアコンチル、2−エチ
ルヘキシル、2−オクチルドデシル、2−ウンデシルへ
キサデシル、2−テトラデシルオクタデシル、モノメチ
ル分肢イソステアリル、トリデカフルオロオクチル、ヘ
ゾタデカフルオロトテシル、ヘンエイコサフルオロドデ
シル、ペンタコサフルオロテトラデシル、ノナコサフル
オロヘキサデシル、トリトリアコンタフルオロオクタデ
シル、2−ペンタフルオロエチルペンタフルオロヘキシ
ル、2−トリデカフルオロへキシルトリデカフルオロデ
シル、2−へブタデカフルオロオクチルへブタデカフル
オロドデシル、2−ヘンエイコサフルオロデシルヘンエ
イコサフルオロテトラデシル、2−ペンタコサフルオロ
ドデシルペンタコサフルオロヘキサデシル、2−ノナコ
サフルオロテトラデシルノナコサフルオロオクタデシル
、オクテニル、デセニル、ドデセニル、テトラデセニル
、ヘキサデセニル、オクタデセニル、トコセニル、テト
ラデセニル、トリアコンテニル、ノニルフェニル基’S
 カ挙11f ラレるが、就中、界面活性能、自己組織
能の点で炭素数8〜36のものが好ましい。
本発明のリン酸エステル(T)は、例えば次の反応式(
A)によって示される新規力製造法によって製造するこ
とができる。
(■) (■) (式中、R1,12、M、 Xは前記に同じ、ただし、
M=水素原子の場合には反応式(AJにおいて、さらに
もう1当量のNaOHが必要)上記反応式(殖で示され
る一般式(rt)で表されるリン酸エステルはどんな方
法で得られた本のでも良いが、例えば相当するB1%R
2基を有した高純度のリン酸モノエステルのモノアルカ
リ金属塩をエピハロヒドリンと反応させて得ることがで
きる。
さらには、相当する11 、12基を有した有機ヒドロ
キシ化合物1モルと3−ハロー1,2− テ0 、l?
ンゾオール1モルをオキシ塩化リン1モルと反応させた
後加水分解することによっても得ることができる。
反応に用いる溶媒としては、極性溶媒が好ましく、例え
ば水、メチルアルコール、エチルアルコール等を挙げる
ことができる。
反応温度としては一30〜100℃の範囲で行えばよい
が、得られた生成物がさらに溶媒の水やアルコールと反
応してしまうことを避けるため、低温の方が好ましく、
特には−10〜50℃で反応を行うのが好ましい0塩基
性化合物としては、前記反応式(ハで示したような水酸
化ナトリウムの他、水酸化力リウム等のアルカリ金属の
水酸化物、あるいは水酸化カルシウム等のアルカリ土類
金属の水酸化物、有機アミン化合物等が挙げられるが、
特に水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。ま
た、添加する量は式(r)で示される化合物と等モル以
上であればよく、通常は等モル量あるいは等モル量よシ
幾分過剰量用いられる。反応は前記反応式(A)に従い
定量的に反応する。ただし、反応式(殖における式(W
)で示される化合物においてM=水素原子の場合には、
さらにもう1轟量の塩基性化合物が必要である。
本反応ハ)において塩が副生ずるが、本発明化合物を使
用するにあたってはその使用目的によって反応生成物を
そのまま用いることも可能である。しかし、塩を除去す
る方法としては、例えばエタノール中で反応させること
により、副生ずる塩を結晶化させて濾別分離することも
可能である。
〔本発明の効果〕
本発明のリン酸エステル(■)は、例えば次の反応式(
n)に従ってアミン化合物と反応させることによシ、従
来工業的に得ることが困難であった分子内に四級アンモ
ニウム塩を有するリン脂質の類似体、すなわち親水性部
分にリン酸酸性基とアミノ基とをもちあわせたベタイン
構造を有する両親媒性化合物を容易に製造することがで
きるとともに、他にも種々のアミン化合物や、他の活性
水素化合物等と反応させることにより種々のリン脂質類
似の化合物や種々のリン酸エステルに誘導することがで
きる。また、グリシゾル基そのものの重合性、あるいは
高分子に対する反応性を利用して、高分子の分野におい
てモノマーとしであるいは高分子化合物の修飾剤として
、さらにはたんIf <質の修飾剤としても利用され得
るものである。
さらに、反応式叫において、本発明のリン酸エステル(
1)と反応させるアミン化合物のうち R3、R4、R
5基のいずれかに重合性基を有するアミン化合物を選ぶ
ことにより、式(i)で示したよう表、ベタイン構造を
有するリン脂質類似の単量体と同様の構造を有した化合
物、すなわち疎水性部分、親水性部分としてリン酸酸性
基とアミン基のベタイン構造、さらに重合性部分を有し
た化合物を容易に合成できる0 (式中、R1、12は前記と同じものを示し、M′はア
ルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩で R3、R4、
R5は水素原子、あるいは有機基を示す。) 〔実施例〕 以下、実施例を挙げて本発明を説明する。
実施例1 反応器に、ドデシル 2−ヒドロキシ−3−クロロゾロ
ビルリン酸ナトリウム50f(0,13モル)を投入し
、エタノール1000−を加えて攪拌し、70℃に昇温
して均一にした。次に反応系を室温まで冷却した後に0
.0021モル/9水酸化ナトリウムエタノール溶液6
2.59(0,13モル)を徐々に加え、この温度で3
時間攪拌した。このとき、HPLC(高速液体クロマト
グラフィー、以下も同じ)で分析したところ原料のピー
クが消え、新たな生成物のピークが見られた。ここで析
出したNgClを濾過して取り除いた後にエタノールを
減圧留去するとドデシル グリシゾルリン酸す) IJ
ウムが469得られた(収率100%)0 ”HNMR(D20;δ(ppm)):第1図0.8 
(t 、 3H、−P−OCH,CH,(CH,)、C
I(3)1.3 (broad s + 18Hr −
P−OCH,CH2(CH2)。CH3)1.6(br
oad  +2u、−p−ocu、cm、(cu、)。
cH,)δ (ppm) 1 ;14.11 k;22
.71 f ;26.11 g l I ;29.51
h;29.7. e; 29.8. j;32.O*a
 ;443゜b;50.9 +d;71.5+ c;7
7、IIR(KBr):第2図 元素分析 実施例2 反応器に2−ヘキシルデシル 2−ヒドロキシ−3−ク
ロロプロピルリン酸ナトリウム509(o、11モル)
を投入し、エタノール1000−を加えて攪拌し、70
℃に昇温して均一にした。次に反応系を30℃まで冷却
した後に0.0021モル/9水酸化ナトリウム溶液5
4.59(0,11モル)を徐々に加え、この温度で4
時間攪拌した。このとき、HPLCで分析したところ原
料のピークが消え、新たな生成物の−一りが見られた。
ここで析出したNaC1を濾過して取り除いた後にエタ
ノールを減圧留去すると2−ヒドロキシ−3−クロロゾ
ロビル グリシゾルリン酸ナトリウムが459(収率9
8%)得られた。
元素分析 実施例3 反応器にブチル 2−ヒドロキシ−3−クロ0fロピル
リン酸ナトリウム50f(0,19モル)を投入し、エ
タノール1000−を加えて攪拌し、70℃に昇温して
均一にした。
次に反応系を室温まで冷却した後に0.0021モル/
g水酸化ナトリウム溶液88.69 (0,19モル)
を徐々に加え、この温度で3時間攪拌した。このとき、
 HPLCで分析したところ原料の−一りが消え、新た
な生成物のピークが見られた。ここで析出したNaC1
を濾過して取シ除いた後にエタノールを減圧留去すると
ブチル グリシゾルリン酸ナトリウムが439(収率1
00%)得られた。
元素分析 実施例4 反応器にトリオキシエチレンドデシル 2−ヒドロキシ
−3−クロロプロピルリン酸ナトリウム509 (0,
097モル)を投入し、エタノール10001nlを加
えて攪拌し、80℃に昇温して均一にした。次に反応系
を30℃まで冷却した後に0.0022モル/9水酸化
ナトリウム溶液44.39 (0,097モル)を徐々
に加え、この温度で4時間攪拌した。このとき、HPL
Cで分析したところ原料のピークが消え、新たな生成物
のピークが見られた。ここで析出したNaCtを濾過し
て取り除いた後にエタノールを減圧留去するとトリオキ
シエチレンドデシル グリシゾルリン酸ナトリウムが4
6g(収率99%)得られた。
元素分析 実施例5 反応器ニノニルフェニル 2−ヒドロキシ−3−クロロ
プロピルリン酸ナトリウム50f(0,12モル)ヲ投
入シ、エタノール10100Oを加えて攪拌し、80℃
に昇温して均一にした。次に反応系を30℃まで冷却し
た後に0.0022モル/g水酸化ナトリウム溶液53
.09(0,12モル)を徐々に加え、この温度で4時
間攪拌した。このとき、HPLCで分析したところ原料
のピークが消え、新たな生成物のピークが見られた。こ
こで析出したNaCtを濾過して取シ除いた後にエタノ
ールを減圧留去するとノニルフェニル グリシジルリン
酸ナトリウムが452(収率98%)得られた。
元素分析 実施例6 反応器にヘゾタデカフルオロドデシル 2−ヒドロキシ
−3−クロロプロピルリン酸ナトリウム599 (0,
073モル)を投入し、エタノール1000m/を加え
て攪拌し、70℃に昇温して均一にした。次に反応系を
30℃まで冷却した後KO,0O18モル/f水酸化す
) !J ラム溶1[40,5y (0,073モル)
 ヲ徐kに加え、この温度で4時間攪拌した。このとき
、 HPLCで分析したところ原料のピークが消え、新
たな生成物の−一りが見られた。ここで析出したNaC
lを濾過して取シ除いた後にエタノールを減圧留去する
とヘゾタデカフルオロドデシル グリシゾルリン酸ナト
リウムが479(収率99%)得られた。
元素分析 実施例7 反応器にオクタデセニル 2−ヒドロキシ−3−クロロ
ゾロビルリン酸ナトリウム509(0,11モル)を投
入し、エタノール1000−を加えて攪拌し、70℃に
昇温して均一にした。次に反応系を30℃まで冷却した
後に0.0018モル/9水酸化ナトリウム溶液60.
0f(0,11モル)を徐々に加え、この温度で4時間
攪拌した。このとき、HPLCで分析したところ原料の
ピークが消え、新たな生成物のピークが見られた。ここ
で析出したNaC1を濾過して取り除いた後にエタノー
ルを減圧留去するとオクタデセニル グリシゾルリン酸
ナトリウムが46f(収率100%)得られた。
元素分析
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1で得られたドデシル グリシゾルリン
酸ナトリウムの’HNMRスペクトルを示す図面である
。 第2図は実施例1で得られたドデシル グリシゾルリン
酸ナトリウムの赤外線吸収スペクトルを示す図面である
。 以上 手続補正書(自発) 昭和61年 6月r11日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式( I )、 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、R^1は炭素数1〜36の直鎖もしくは分岐鎖
    の、水素原子がフッ素原子で置換されていてもよいアル
    キル基もしくはアルケニル基、または炭素数1〜15の
    直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル
    基であり、R^2は炭素数2〜3のアルキレン基であり
    、nは0〜30の数であり、Mは水素原子あるいはアル
    カリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、アルキル
    アミンもしくはアルカノールアミンの塩であることを示
    す。) で表されるリン酸エステル。 2、一般式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、Xはハロゲン原子を、R^1は炭素数1〜36
    の直鎖もしくは分岐鎖の、水素原子がフッ素原子で置換
    されていてもよいアルキル基もしくはアルケニル基、ま
    たは炭素数1〜15の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基
    で置換されたフェニル基であり、R^2は炭素数2〜3
    のアルキレン基であり、nは0〜30の数であり、Mは
    水素原子あるいはアルカリ金属、アルカリ土類金属、ア
    ンモニウム、アルキルアミンもしくはアルカノールアミ
    ンの塩であることを示す。) で表されるリン酸エステルを塩基性化合物と反応させる
    ことを特徴とする、一般式( I )▲数式、化学式、表
    等があります▼( I ) (式中、R^1、R^2、n及びMは前記と同じものを
    示す。) で表されるリン酸エステルの製造法。
JP61091704A 1986-04-21 1986-04-21 リン酸エステルおよびその製造法 Granted JPS62249995A (ja)

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