JPWO2018016513A1 - 末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、比較的短い反応時間でも、高い変換率で末端にアミノ基を有するポリマーを得ることが可能な、末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法を提供することを目的とする。本発明の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法は、リビングカチオン重合により得られた、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーと、三置換ホスフィンとを反応させ、末端にイミノホスホラン基を有するポリマーを得る工程（Ｃ）を有する。本発明の製造方法は、前記ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーが、モノマーをリビングカチオン重合する工程（Ａ）および、アジド化試薬を用いて前記リビングカチオン重合を停止し、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーを得る工程（Ｂ）により得られることが好ましい。
Description
本発明は末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法に関する。
ポリマー鎖の末端にアミノ基を有するポリマーは、アミノ基が反応性の高い官能基であるため、様々な物質と反応させることが可能である。例えばアミノ基は、カルボキシ基との反応により、アミドを形成するため、カルボキシ基を有する物質と反応させることにより、ポリマーの末端に該物質に由来する性質を付与することができる。
ところで、２‐オキサゾリン類をリビングカチオン開環重合することにより得られるポリ（２‐オキサゾリン類）は、生物学的応用が期待されるポリマーであり、近年盛んに研究がされている。
２‐オキサゾリン類としては、２位に様々な置換基を有するものが知られており、その置換基によって、様々な物性を有するポリ（２‐オキサゾリン類）を得ることが可能である。
例えば、２位がメチル基である２‐メチル‐２‐オキサゾリンを重合することにより得られたポリ（２‐メチル‐２‐オキサゾリン）および２位がエチル基である２‐エチル‐２‐オキサゾリンを重合することにより得られたポリ（２‐エチル‐２‐オキサゾリン）は、親水性であり、かつ生体適合性のあるポリマーとしてアメリカ食品医薬品局（U.S. Food and Drug Administration）に承認されている。
また、２位がｎ‐プロピル基である２‐ｎ‐プロピル‐２‐オキサゾリンを重合することにより得られたポリ（２‐ｎ‐プロピル‐２‐オキサゾリン）、および２位がｉｓｏ‐プロピル基である２‐ｉｓｏ‐プロピル‐２‐オキサゾリンを重合することにより得られたポリ（２‐ｉｓｏ‐プロピル‐２‐オキサゾリン）は、生理的温度近くで下限臨界溶液温度（ＬＣＴＳＴ）を示す熱応答性重合体として知られている。
また、重合条件を最適化することにより、ポリ（２−オキサゾリン類）の分子量分布（Ｍｗ/Ｍｎ）を狭くすることが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１では、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ ＭＳ（マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析計）測定で求めたＭｗ/Ｍｎが１．０１であるポリ（２−オキサゾリン類）が開示されている。
ポリ（２−オキサゾリン類）は、表面コート、タンパク質コート、ヒドロゲル、薬物担体等の様々な用途での利用が検討されている。ポリ（２−オキサゾリン類）を様々な用途で利用するために、ポリ（２−オキサゾリン類）のポリマー鎖の末端に定量的に官能基を導入することが求められている。特に末端に一級アミノ基を有するポリ（２−オキサゾリン類）は、該アミノ基を介してポリマー鎖の末端に蛍光プローブ、ペプチド、抗体等を導入することができるため有用である。また、末端に一級アミノ基を有するポリ（２−オキサゾリン類）は、該アミノ基から、α‐アミノ酸Ｎ‐カルボン酸無水物（ＮＣＡ）の重合を開始することにより、ポリ（２−オキサゾリン類）−ｂ−ポリ（アミノ酸）ブロック共重合体を得ることができる。
このような様々な用途に用いることが可能な、末端に一級アミノ基を有するポリ（２−オキサゾリン類）を得る方法がすでに報告されている（例えば、非特許文献２〜４参照）。
非特許文献２では、３工程で末端に一級アミノ基を有するポリ（２−オキサゾリン類）を得る方法が開示されている。非特許文献２では、アミン変換率が８９％である態様が開示されている。非特許文献２は具体的には、第一工程として、２‐イソプロピル‐２‐オキサゾリンを重合し、ＮａＯＨ／メタノール溶液を用いて重合を終了させ、末端にヒドロキシ基を有するポリ（２‐イソプロピル‐２‐オキサゾリン）を得て、第二工程として前記ポリマーを、フタルイミド、トリフェニルホスフィン（ＴＰＰ）およびアゾジカルボン酸ジエチル存在中で２４時間反応させることにより、末端にフタルイミド基を有するポリ（２‐イソプロピル‐２‐オキサゾリン）を得て、第三工程として、フタルイミド基をヒドラジン一水和物で２４時間処理することにより、アミノ基へ変換することが開示されている。
非特許文献３では、非特許文献２よりも一工程少ない方法が開示されている。非特許文献３では、２‐イソプロピル‐２‐オキサゾリンを重合し、４−（Ｎ−Ｂｏｃ−アミノ）−ピペリジンを用いて、三日間かけて重合反応を終了させ、Ｂｏｃ基（ｔ−ブトキシカルボニル基）の脱保護を、トリフルオロ酢酸を用いて行うことにより、最終的にポリ（２‐イソプロピル‐２‐オキサゾリン）-ピペリジン-４-ＮＨ2で表される重合体を得ている。
非特許文献４では、２‐エチル‐２‐オキサゾリンを重合し、フタルイミドカリウムを用いて、一晩かけて重合反応を終了させ、さらに一晩かけてヒドラジン処理を行うことにより、アミノ基へ変換することが開示されている。
J.-S. Park, K. Kataoka著、 "Comprehensive and accurate control of thermosensitivity of poly(2-alkyl-2-oxazoline)s via well-defined gradient or random copolymerization." Macromolecules 40 (2007) 3599-3609.
J.-S. Park, Y. Akiyama, F. M. Winnik, K. Kataoka著 "Versatile synthesis of end-functionalized thermosensitive poly(2-isopropyl-2-oxazolines)" Macromolecules 37 (2004) 6786-6792.
M. Meyer, H. Schlaad著、 "Poly(2-isopropyl-2-oxazoline)-poly(L-glutamate) block copolymers through ammonium-mediated NCA polymerization." Macromolecules 39 (2006) 3967-3970.
L. Tauhardt, M. Frant, D. Pretzel, M. Hartlieb, C. Buecher, G. Hildebrand, B. Schroeter, C. Weber, K. Kempe, M. Gottschaldt, K. Liefeithc, U. S. Schubert著 "Amine end-functionalized poly(2-ethyl-2-oxazoline) as promising coating material for antifouling applications." J. Mater. Chem. B 2 (2014) 4883-4893
非特許文献２〜４に開示されていた製造方法では、ポリマー鎖の末端にアミノ基が導入されたポリ（２‐オキサゾリン類）を得ることができるが、リビングカチオン重合の停止およびポリマー鎖の末端にアミノ基を導入するために、数日間にわたる反応を必要としていた。
本発明は、比較的短い反応時間でも、高い変換率で末端にアミノ基を有するポリマーを得ることが可能な、末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を達成するため鋭意研究を重ねた結果、リビングカチオン重合により得られた、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーと、三置換ホスフィンとを反応させる工程を有する、末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法は、前記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記［１］〜［６］に関する。
［１］ リビングカチオン重合により得られた、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーと、三置換ホスフィンとを反応させ、末端にイミノホスホラン基を有するポリマーを得る工程（Ｃ）を有する、末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法。
［１］ リビングカチオン重合により得られた、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーと、三置換ホスフィンとを反応させ、末端にイミノホスホラン基を有するポリマーを得る工程（Ｃ）を有する、末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法。
［２］ 前記ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーが、モノマーをリビングカチオン重合する工程（Ａ）および、アジド化試薬を用いて前記リビングカチオン重合を停止し、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーを得る工程（Ｂ）により得られる、［１］に記載の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法。
［３］ 前記末端にイミノホスホラン基を有するポリマーのイミノホスホラン基を加水分解し、末端にアミノ基を有するポリマーを得る工程（Ｄ）を有する、［１］または［２］に記載の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法。
［４］ 前記工程（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）をワンポット合成により行う、［２］に記載の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法。
［５］ 前記工程（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、および（Ｄ）を連続的に行う、［３］に記載の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法。
［６］ 前記ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーが、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）である、［１］〜［５］のいずれか一項に記載の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法。
本発明の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法は、比較的短い反応時間でも、リビングカチオン重合により得られたポリマー鎖の末端にアミノ基を導入することが可能であり、また、高い変換率で末端にアミノ基を有するポリマーを得ることが可能である。
次に本発明について具体的に説明する。
本発明の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法は、リビングカチオン重合により得られた、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーと、三置換ホスフィンとを反応させ、末端にイミノホスホラン基を有するポリマーを得る工程（Ｃ）を有する。
本発明の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法は、リビングカチオン重合により得られた、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーと、三置換ホスフィンとを反応させ、末端にイミノホスホラン基を有するポリマーを得る工程（Ｃ）を有する。
本発明の製造方法は、前記ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーが、モノマーをリビングカチオン重合する工程（Ａ）および、アジド化試薬を用いて前記リビングカチオン重合を停止し、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーを得る工程（Ｂ）により得られることが好ましい。また、本発明の製造方法は、前記末端にイミノホスホラン基を有するポリマーのイミノホスホラン基を加水分解し、末端にアミノ基を有するポリマーを得る工程（Ｄ）を有することが好ましい。
なお、本発明においてアミノ基とは、通常一級のアミノ基、すなわち‐ＮＨ2を意味する。
以下、本発明の製造方法の各工程を説明する。
なお、本発明においてアミノ基とは、通常一級のアミノ基、すなわち‐ＮＨ2を意味する。
以下、本発明の製造方法の各工程を説明する。
［工程（Ａ）］
本発明の製造方法は、工程（Ａ）を有することが好ましく、工程（Ａ）はモノマーをリビングカチオン重合する工程である。
本発明の製造方法は、工程（Ａ）を有することが好ましく、工程（Ａ）はモノマーをリビングカチオン重合する工程である。
なお本発明において、リビングカチオン重合には、ビニル基等の鎖状の基が重合する場合だけでなく、環状のモノマーが開環重合する場合を含むものとする。すなわち、本発明においてリビングカチオン重合には、リビングカチオン開環重合を含む。
モノマーとしては、リビングカチオン重合が可能なモノマーであればよく、特に制限は無いが、例えば、２‐オキサゾリン類、オキサジン類、スチレン類、ビニルエーテル類、イソブテン、Ｎ‐ビニルカルバゾール等が挙げられる。モノマーとしては、１種単独で用いても、２種以上を用いてもよい。
モノマーとしては２‐オキサゾリン類、ビニルエーテル類から選択される少なくとも１種のモノマーであることが好ましく、２‐オキサゾリン類であることが好ましい。
なお、モノマーが２‐オキサゾリン類である場合には、工程（Ａ）は２‐オキサゾリン類をリビングカチオン重合する工程である。
なお、モノマーが２‐オキサゾリン類である場合には、工程（Ａ）は２‐オキサゾリン類をリビングカチオン重合する工程である。
２‐オキサゾリン類とは、２‐オキサゾリンおよび２‐オキサゾリンの有する水素原子が置換基で置換された、置換‐２‐オキサゾリンが挙げられる。２‐オキサゾリン類としては、２位が置換されていることが好ましい。すなわち、２−オキサゾリン類としては、２‐置換‐２‐オキサゾリンが好ましい。
オキサジン類としては、オキサジンの各異性体、オキサジンの有する水素原子が置換基で置換された、置換オキサジンが挙げられる。オキサジンとしては４Ｈ‐１，２‐オキサジン、２Ｈ‐１，２‐オキサジン、６Ｈ‐１，２‐オキサジン、４Ｈ‐１，３‐オキサジン、２Ｈ‐１，３‐オキサジン、６Ｈ‐１，３‐オキサジン、４Ｈ‐１，４‐オキサジン、２Ｈ‐１，４‐オキサジン等が挙げられる。
スチレン類としては、スチレンおよびスチレンの有する水素原子が置換基で置換された、置換スチレンが挙げられる。置換スチレンとしては、ビニル基のα位の水素原子が置換基で置換された置換スチレン、フェニル基のオルト位、メタ位、パラ位の少なくとも一か所が置換された置換スチレンが挙げられる。
ビニルエーテル類としては、ＣＨ2＝ＣＨ‐Ｏ‐Ｒで表される化合物が挙げられる。但し、前記Ｒは置換基であり、Ｒの左に位置する酸素原子とは炭素原子で結合する。ビニルエーテル類は、その分子内に極性の高いエーテル構造を有するため、親水性に優れる傾向があり、生体への適用が期待されるため好ましい。
前記モノマーが有していてもよい置換基としては、アルキル基、フルオロ化アルキル基、アリール基、チオール保護体（チオールを保護基へ変換した基）、アミン保護体（アミノ基を保護基へ変換した基）、アルケニル基、アルキニル基、等が挙げられる。
また、置換基としては、アルキル基が有する水素原子の少なくとも一つが、アリール基、チオール保護体（チオールを保護基へ変換した基）、アミン保護体（アミノ基を保護基へ変換した基）、アルケニル基、およびアルキニル基から選択される少なくとも１種の基で置換された、置換アルキル基も挙げられる。
アルキル基としては、炭素数が１〜９のアルキル基が好ましく、鎖状アルキル基であっても、環状アルキル基であってもよい。鎖状のアルキル基としては、具体的にはメチル、エチル、ｎ‐プロピル、ｉｓｏ‐プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｉｓｏ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル等が挙げられ、メチル、エチル、ｎ‐プロピル、ｉｓｏ‐プロピルがより好ましい。環状のアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基が挙げられる。
フルオロ化アルキル基としては、前記アルキル基が有する水素原子の少なくとも一つがフッ素原子で置換された基が挙げられる。
アリール基としては、炭素数が６〜１２のアリール基が好ましく、具体的にはフェニル基、ベンジル基、ｏ‐トリル基、ｍ‐トリル基、ｐ‐トリル基、ナフチル基、ｏ−ニトロベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基、ｍ−ニトロベンジル基等が挙げられ、フェニル基、ベンジル基がより好ましい。
アリール基としては、炭素数が６〜１２のアリール基が好ましく、具体的にはフェニル基、ベンジル基、ｏ‐トリル基、ｍ‐トリル基、ｐ‐トリル基、ナフチル基、ｏ−ニトロベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基、ｍ−ニトロベンジル基等が挙げられ、フェニル基、ベンジル基がより好ましい。
チオール保護体としては、例えば‐Ｓ‐Ｃ‐（Ｐｈ）3で表される基が挙げられる。
アミン保護体としては、例えば、ｔｅｒｔ‐ブトキシカルボニル基（Ｂｏｃ基）で保護された‐ＮＨ‐Ｂｏｃが挙げられる。
アミン保護体としては、例えば、ｔｅｒｔ‐ブトキシカルボニル基（Ｂｏｃ基）で保護された‐ＮＨ‐Ｂｏｃが挙げられる。
２‐オキサゾリン類としては、前述のように、２‐オキサゾリンおよび置換‐２‐オキサゾリンが挙げられ、２‐置換‐２‐オキサゾリンが好ましい。２‐置換‐２‐オキサゾリンが有する置換基としては、前述の置換基が挙げられる。２‐置換‐２‐オキサゾリンとしては、２‐アルキル‐２‐オキサゾリン、アルキル基の有する水素原子の少なくとも一つが、アルケニル基、アルキニル基、チオール保護体、およびアミン保護体から選択される少なくとも一種で置換された２‐置換アルキル‐２‐オキサゾリンが挙げられる。
２‐アルキル‐２‐オキサゾリンとしては、具体的には、２‐メチル‐２‐オキサゾリン、２‐エチル‐２‐オキサゾリン、２‐ｎ‐プロピル‐２‐オキサゾリン、２‐シクロプロピル‐２‐オキサゾリン、２‐ｉｓｏ‐プロピル‐２‐オキサゾリン、２‐ｉｓｏ‐ブチル‐２‐オキサゾリン、２‐ｔｅｒｔ‐ブチル‐２‐オキサゾリンが挙げられる。２‐アルキル‐２‐オキサゾリンとしては、アルキル基の炭素数が１〜４であることが、効率的な反応の進行の観点から好ましい。
２‐置換アルキル‐２‐オキサゾリンとしては、具体的には、下記化合物群（β）で表される、オキサゾリン類が挙げられる。
モノマーとしては、前述のように１種単独で用いても、２種以上を用いてもよい。また、モノマーとして２‐オキサゾリン類を用いる場合には、２‐オキサゾリン類としては、１種単独で用いても、２種以上を用いてもよい。
なお、モノマーとして２‐オキサゾリン類を用いる場合には、モノマー１００モル％中、２‐オキサゾリン類は１〜１００モル％であることが好ましく、８０〜１００モル％であることがより好ましく、９０〜１００モル％であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。２‐オキサゾリン類を用いた場合には本発明で得られる末端にアミノ基を有するポリマーは、末端にアミノ基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）であり、ポリ（２‐オキサゾリン類）はその重合を厳密に制御可能であるため好ましい。
リビングカチオン重合の方法としては、従来公知の方法を始め、特に制限はない。リビングカチオン重合の方法としては例えば、溶媒中で、開始剤を用いてモノマーをリビングカチオン重合する方法が挙げられる。なお、リビングカチオン重合は、通常撹拌を行いながら重合が行われる。
モノマーを２種以上使用する場合、例えば２‐オキサゾリン類として２種以上のものを使用する場合には、該モノマーは同時に反応系に添加してもよく、順次添加してもよい。モノマーを順次添加した場合には、ブロック共重合体としてポリマーを得ることができる。
溶媒としては、非プロトン性溶媒を用いることが好ましい。非プロトン性溶媒としては、アセトニトリル、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（ＤＭＡ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、シアノベンゼン、フェニルアセトニトリル、クロロベンゼン、ニトロメタン等が挙げられる。溶媒の使用量としては、通常モノマー１００質量部に対して５０〜５００質量部である。
開始剤としては、リビングカチオン重合の開始剤として知られているものが挙げられる。具体的には、ハロゲン化アルキルやハロゲン化アリール、ｐ−トルエンスルホン酸エステル、メタンスルホン酸エステル、トリフルオロメタンスルホン酸エステル等が挙げられる。開始剤の使用量としては、通常モノマー１ｍｏｌあたり、０．００１〜０．１ｍｏｌ用いられる。
重合温度としては、通常は２０〜１３０℃である。リビングカチオン重合で得られるポリマーの分子量分布を狭くする観点からは、重合温度としては３５〜４５℃であることが好ましい。また、リビングカチオン重合で得られるポリマーの分子量分布が広くても構わない場合には、工程（Ａ）の反応時間を短くするためには、８０〜１３０℃であることが好ましい。
また、重合時間としては通常は１〜４８０時間であり、１〜２４０時間であることがより好ましい。重合温度が３５〜４５℃である場合には、重合時間は２４〜１２０時間であることが好ましい。また、重合温度が８０〜１３０℃である場合には、重合時間は１〜２４時間であることが好ましい。
重合は、減圧、加圧、常圧のいずれの条件で行ってもよいが、製造コストの観点から、常圧で行うことが好ましい。
また、反応は大気下で行うことが可能だが、副反応の発生を抑制する観点から、窒素下、希ガス下等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。
また、反応は大気下で行うことが可能だが、副反応の発生を抑制する観点から、窒素下、希ガス下等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。
［工程（Ｂ）］
本発明の製造方法は、工程（Ｂ）を有することが好ましく、工程（Ｂ）は、アジド化試薬を用いて前記リビングカチオン重合を停止し、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーを得る工程である。すなわち、工程（Ｂ）は、工程（Ａ）におけるリビングカチオン重合を停止させる工程である。工程（Ｂ）は、アジド化試薬を用いて、リビングカチオン重合を停止させることを特徴とする。
本発明の製造方法は、工程（Ｂ）を有することが好ましく、工程（Ｂ）は、アジド化試薬を用いて前記リビングカチオン重合を停止し、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーを得る工程である。すなわち、工程（Ｂ）は、工程（Ａ）におけるリビングカチオン重合を停止させる工程である。工程（Ｂ）は、アジド化試薬を用いて、リビングカチオン重合を停止させることを特徴とする。
前記アジド化試薬とは、アジ化物イオン（Ｎ3 -）を反応系中に放出することが可能な化合物であればよく、特に限定は無いが、無機アジ化物、有機アジ化物が挙げられ、無機アジ化物が好ましい。無機アジ化物としては、アジ化ナトリウム、アジ化カリウム、アジ化水素、アジ化鉛等が挙げられる。有機アジ化物としては、ジフェニルリン酸アジド等が挙げられる。アジド化試薬としては、安全性とコスト両面の観点からアジ化ナトリウム、アジ化カリウムが好ましく、アジ化ナトリウムがより好ましい。
工程（Ｂ）は、工程（Ａ）を行った反応系中に、アジド化試薬を添加することにより行うことができる。なお、アジド化試薬を添加する際および添加した後は、反応溶液を撹拌することが、効率的にリビングカチオン重合を停止するためには好ましい。
工程（Ｂ）で用いるアジド化試薬の量は、リビングカチオン重合を停止させるのに必要な量であればよく、通常はリビングカチオン重合に用いた開始剤１ｍｏｌに対して、通常は１〜１００ｍｏｌ、好ましくは２〜５０ｍｏｌ、より好ましくは５〜２０ｍｏｌの量で用いられる。
工程（Ｂ）は、通常、アジド化試薬を添加した後、０．３〜４８時間、好ましくは０．５〜２４時間、より好ましくは１〜３時間行われる。後述の実施例で示したように、本発明の製造方法は、工程（Ｂ）に要する時間が１時間という、極めて短い場合であっても、充分にリビングカチオン重合を停止させることが可能であるため好ましい。
工程（Ｂ）では、アジド化試薬を添加する際、または添加した後に、加熱を行い、反応系中の温度、すなわち、反応溶液の温度を工程（Ａ）よりも上げてもよい。具体的には、工程（Ｂ）ではアジド化試薬を添加する際、または添加した後、２５〜８０℃とすることが好ましく、６０〜８０℃とすることがより好ましい。前記範囲内では、アジド化試薬の溶解性が向上し、速やかにリビングカチオン重合を停止させることができるため好ましい。
工程（Ｂ）は、減圧、加圧、常圧のいずれの条件で行ってもよいが、製造コストの観点から、常圧で行うことが好ましい。
また、工程（Ｂ）は大気下で行うことが可能だが、副反応の発生を抑制する観点から、窒素下、希ガス下等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。
また、工程（Ｂ）は大気下で行うことが可能だが、副反応の発生を抑制する観点から、窒素下、希ガス下等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。
工程（Ｂ）によって、リビングカチオン重合が停止され、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーを得ることができる。
なお、工程（Ａ）で用いるモノマーが２‐オキサゾリン類である場合には、工程（Ｂ）はアジド化試薬を用いて前記リビングカチオン重合を停止し、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）を得る工程である。
なお、工程（Ａ）で用いるモノマーが２‐オキサゾリン類である場合には、工程（Ｂ）はアジド化試薬を用いて前記リビングカチオン重合を停止し、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）を得る工程である。
［工程（Ｃ）］
本発明の製造方法は、工程（Ｃ）を有する。工程（Ｃ）は、リビングカチオン重合により得られた、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーと、三置換ホスフィンとを反応させ、末端にイミノホスホラン基を有するポリマーを得る工程である。
本発明の製造方法は、工程（Ｃ）を有する。工程（Ｃ）は、リビングカチオン重合により得られた、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーと、三置換ホスフィンとを反応させ、末端にイミノホスホラン基を有するポリマーを得る工程である。
なお、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーは、好ましくは上述の工程（Ａ）および（Ｂ）により得られるポリマーである。また、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーが、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）であることが、精密な末端官能基化の観点から好ましい。
三置換ホスフィンとは、リン原子に、三つの置換基が結合した構造を有する化合物である。置換基としては、アリール基、アルキル基、ビニル基、アルキニル基から選択される少なくとも一種の置換基が挙げられる。なお、リン原子に結合する三つの置換基は、同一の置換基であってもよく、それぞれ別の置換基であってもよい。
アリール基としては、炭素数６〜１２のアリール基が好ましく、具体的には、フェニル基、ベンジル基、ｏ‐トリル基、ｍ‐トリル基、ｐ‐トリル基、ナフタル基等が挙げられ、フェニル基、ベンジル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
アルキル基としては、炭素数が１〜９のアルキル基が好ましく、具体的にはメチル、エチル、ｎ‐プロピル、ｉｓｏ‐プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｉｓｏ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル等が挙げられ、メチル基、エチル、ｎ‐プロピル、ｉｓｏ‐プロピルが好ましく、メチル基がより好ましい。
三置換ホスフィンとしては、取扱いが容易で且つ、安価に入手可能な、トリフェニルホスフィン、またはトリメチルホスフィンが好ましい。
工程（Ｃ）では、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーと、三置換ホスフィンとを反応させることにより、アジド基がイミノホスホラン基に変換され、末端にイミノホスホラン基を有するポリマーが得られる。イミノホスホラン基とは、３置換ホスフィンをＰＲ3（Ｒは置換基である）で表した場合には、−Ｎ＝ＰＲ3で表される基である。
工程（Ｃ）では、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーと、三置換ホスフィンとを反応させることにより、アジド基がイミノホスホラン基に変換され、末端にイミノホスホラン基を有するポリマーが得られる。イミノホスホラン基とは、３置換ホスフィンをＰＲ3（Ｒは置換基である）で表した場合には、−Ｎ＝ＰＲ3で表される基である。
工程（Ｃ）は、通常はリビングカチオン重合により得られた、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーを含む溶液に、三置換ホスフィンを添加し、撹拌することにより行われる。
工程（Ｃ）で用いる三置換ホスフィンの量は、アジド基をイミノホスホラン基に変換するのに必要な量であればよく、通常はポリマー鎖の末端に存在するアジド基１ｍｏｌに対して、通常は１〜１００ｍｏｌ、好ましくは２〜５０ｍｏｌ、より好ましくは５〜４０ｍｏｌの量で用いられる。
ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーを含む溶液とは、前記工程（Ａ）および（Ｂ）で得られた反応溶液であってもよく、該反応溶液からポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーを回収した後、再度ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーを溶媒に溶解したものであってもよい。
なお、再度ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーを溶媒に溶解する際に用いる溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコールを用いてもよく、アセトニトリル、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（ＤＭＡ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、シアノベンゼン、フェニルアセトニトリル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、クロロベンゼン、ニトロメタン等の非プロトン性溶媒を用いてもよい。溶媒の使用量としては、通常ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマー１００質量部に対して１００〜５０００質量部である。
工程（Ｃ）は、通常、三置換ホスフィンを添加した後、１〜４８時間、好ましくは２〜２４時間、より好ましくは３〜６時間行われる。後述の実施例で示したように、本発明の製造方法は、工程（Ｃ）に要する時間が３時間という、極めて短い場合であっても、充分にアジド基をイミノホスホラン基に変換することが可能であるため好ましい。
工程（Ｃ）では、三置換ホスフィンを添加する際、または添加した後、２５〜８０℃とすることが好ましく、３５〜４５℃とすることがより好ましい。前記範囲内では、アジド基をイミノホスホラン基に変換することが速やかにできるため好ましい。
工程（Ｃ）は、減圧、加圧、常圧のいずれの条件で行ってもよいが、製造コストの観点から、常圧で行うことが好ましい。
また、工程（Ｃ）は大気下で行うことが可能だが、副反応の発生を抑制する観点から、窒素下、希ガス下等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。
また、工程（Ｃ）は大気下で行うことが可能だが、副反応の発生を抑制する観点から、窒素下、希ガス下等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。
工程（Ｃ）によって、アジド基がイミノホスホラン基に変換され、末端にイミノホスホラン基を有するポリマーを得ることができる。
なお、工程（Ｃ）で用いるポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーが、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）である場合には、工程（Ｃ）は、リビングカチオン重合により得られた、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）と、三置換ホスフィンとを反応させ、末端にイミノホスホラン基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）を得る工程である。
なお、工程（Ｃ）で用いるポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーが、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）である場合には、工程（Ｃ）は、リビングカチオン重合により得られた、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）と、三置換ホスフィンとを反応させ、末端にイミノホスホラン基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）を得る工程である。
［工程（Ｄ）］
本発明の製造方法は、工程（Ｄ）を有することが好ましく、工程（Ｄ）は、末端にイミノホスホラン基を有するポリマーのイミノホスホラン基を加水分解し、末端にアミノ基を有するポリマーを得る工程である。すなわち、工程（Ｄ）は、ポリマーの末端に存在するイミノホスホラン基を、アミノ基へ変換する工程である。
本発明の製造方法は、工程（Ｄ）を有することが好ましく、工程（Ｄ）は、末端にイミノホスホラン基を有するポリマーのイミノホスホラン基を加水分解し、末端にアミノ基を有するポリマーを得る工程である。すなわち、工程（Ｄ）は、ポリマーの末端に存在するイミノホスホラン基を、アミノ基へ変換する工程である。
加水分解する際に用いる水としては特に限定はないが、通常は精製された水、例えば脱イオン水、蒸留水等を用いることができる。
工程（Ｄ）は、工程（Ｃ）を行った反応系中に、水を添加することにより行うことができる。また、別の方法としては、工程（Ｃ）を行った後に、工程（Ｃ）で得られた反応液を、水に注ぐことにより行ってもよい。なお、工程（Ｄ）を行う際には、撹拌が行われていることが好ましい。
工程（Ｄ）は、工程（Ｃ）を行った反応系中に、水を添加することにより行うことができる。また、別の方法としては、工程（Ｃ）を行った後に、工程（Ｃ）で得られた反応液を、水に注ぐことにより行ってもよい。なお、工程（Ｄ）を行う際には、撹拌が行われていることが好ましい。
水の使用量としては、イミノホスホラン基を加水分解するのに必要な量であればよく、通常は、ポリマー鎖の末端に存在するイミノホスホラン基１ｍｏｌに対して、通常は１〜１００００００ｍｏｌ、好ましくは１００〜１０００００ｍｏｌの量で用いる。また未反応物の析出も同時に行うのであれば、１００００〜１０００００ｍｏｌの量で用いることが好ましい。
工程（Ｄ）は、水により速やかに進行するため、反応時間としては特に限定は無いが、１分間以上行われれば充分である。
工程（Ｄ）は温度が、１０〜８０℃で行うことが好ましく、２５〜３０℃で行うことがより好ましい。前記範囲内では、速やかにイミノホスホラン基を加水分解しアミノ基へと変換することができるため好ましい。
工程（Ｄ）は温度が、１０〜８０℃で行うことが好ましく、２５〜３０℃で行うことがより好ましい。前記範囲内では、速やかにイミノホスホラン基を加水分解しアミノ基へと変換することができるため好ましい。
工程（Ｄ）は、減圧、加圧、常圧のいずれの条件で行ってもよいが、製造コストの観点から、常圧で行うことが好ましい。
また、工程（Ｄ）は大気下で行うことが可能だが、副反応の発生を抑制する観点から、窒素下、希ガス下等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。なお、コストの観点からは大気下で行うことも好ましい。
また、工程（Ｄ）は大気下で行うことが可能だが、副反応の発生を抑制する観点から、窒素下、希ガス下等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。なお、コストの観点からは大気下で行うことも好ましい。
なお、工程（Ｄ）で用いる末端にイミノホスホラン基を有するポリマーが、末端にイミノホスホラン基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）である場合には、工程（Ｄ）は、末端にイミノホスホラン基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）のイミノホスホラン基を加水分解し、末端にアミノ基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）を得る工程である。
［その他の工程］
本発明の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法は、上述の工程（Ａ）〜（Ｄ）以外の工程を有していてよい。
本発明の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法は、上述の工程（Ａ）〜（Ｄ）以外の工程を有していてよい。
その他の工程としては、例えば工程（Ｂ）と工程（Ｃ）との間で行われる、精製工程（Ｘ）が挙げられる。
精製工程（Ｘ）としては、例えば、工程（Ｂ）が終了し、リビングカチオン重合が停止された反応溶液を、濾過し、未反応のアジ化ナトリウム等のアジド化試薬を除去する工程（ろ過工程）、反応溶液を水に対して透析する工程（透析工程）が挙げられる。なお、ろ過工程と透析工程とを組み合わせて行ってもよく、ろ過工程、透析工程はそれぞれ複数回行ってもよい。
精製工程（Ｘ）としては、例えば、工程（Ｂ）が終了し、リビングカチオン重合が停止された反応溶液を、濾過し、未反応のアジ化ナトリウム等のアジド化試薬を除去する工程（ろ過工程）、反応溶液を水に対して透析する工程（透析工程）が挙げられる。なお、ろ過工程と透析工程とを組み合わせて行ってもよく、ろ過工程、透析工程はそれぞれ複数回行ってもよい。
また、工程（Ｂ）と工程（Ｃ）との間で、好ましくは精製工程（Ｘ）を行った後に、反応溶液を乾燥し、末端にアジド基を有するポリマーを回収した後、工程（Ｃ）を行ってもよい。
また、前記工程（Ｄ）は、末端にイミノホスホラン基を有するポリマーのイミノホスホラン基を加水分解し、末端にアミノ基を有するポリマーを得る工程であるが、工程（Ｄ）を行わずに、加水分解以外の処理により、イミノホスホラン基をアミノ基に変換してもよい。
また、その他の工程としては、工程（Ｄ）の後に行われる、精製工程（Ｙ）を行ってもよい。
精製工程（Ｙ）としては、例えば、工程（Ｄ）が終了した後に、得られた末端にアミノ基を有するポリマーを含む反応溶液を濾過し、未反応の三置換ホスフィンを除去する工程（ろ過工程）が挙げられる。なお、ろ過工程は複数回行ってもよい。
精製工程（Ｙ）としては、例えば、工程（Ｄ）が終了した後に、得られた末端にアミノ基を有するポリマーを含む反応溶液を濾過し、未反応の三置換ホスフィンを除去する工程（ろ過工程）が挙げられる。なお、ろ過工程は複数回行ってもよい。
また、工程（Ｄ）の後、好ましくは、精製工程（Ｙ）を行った後に、反応溶液を乾燥し、末端にアミノ基を有するポリマーを回収する工程を行ってもよい。
なお、本発明の製造方法は、工程（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）をワンポット合成により行ってもよい。ワンポット合成とは、途中で反応器を換えることなく、順次原料を反応器に投入する方法である。本発明の製造方法は、工程（Ｂ）と工程（Ｃ）との間で、反応溶液を取出し、精製工程（Ｘ）を行った方が、最終的なアミン変換率の面では優れるが、末端にアミノ基を有するポリマーの製造を特に速やかに行いたい場合等には、精製工程（Ｘ）を行わずに、工程（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）をワンポット合成により行ってよい。なお、工程（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に加えて、さらに工程（Ｄ）についてもワンポット合成により行ってもよい。すなわち、本発明の製造方法は、工程（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）をワンポット合成により行ってもよい。
なお、本発明の製造方法は、工程（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）をワンポット合成により行ってもよい。ワンポット合成とは、途中で反応器を換えることなく、順次原料を反応器に投入する方法である。本発明の製造方法は、工程（Ｂ）と工程（Ｃ）との間で、反応溶液を取出し、精製工程（Ｘ）を行った方が、最終的なアミン変換率の面では優れるが、末端にアミノ基を有するポリマーの製造を特に速やかに行いたい場合等には、精製工程（Ｘ）を行わずに、工程（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）をワンポット合成により行ってよい。なお、工程（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に加えて、さらに工程（Ｄ）についてもワンポット合成により行ってもよい。すなわち、本発明の製造方法は、工程（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）をワンポット合成により行ってもよい。
また、本発明の製造方法は、工程（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、および（Ｄ）を連続的に行ってもよい。連続的に行うとは、各工程間で、精製等を行わないことを意味し、工程（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、および（Ｄ）を連続的に行うことにより、末端にアミノ基を有するポリマーの製造を特に速やかに行うことができる。
［末端にアミノ基を有するポリマー］
本発明の製造方法により、末端にアミノ基を有するポリマーを製造することができる。末端にアミノ基を有するポリマーは、アミノ基が反応性の高い官能基であるため、様々な物質と反応させることができる。また、末端にアミノ基を有するポリマーを、マクロ開始剤として使用し、末端のアミノ基から他のモノマーの重合を開始し、ブロック共重合体を得ることも可能である。
特に末端にアミノ基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）を製造した場合には、ポリ（２‐オキサゾリン類）の使用が期待されている各種用途へ使用することが可能である。
本発明の製造方法により、末端にアミノ基を有するポリマーを製造することができる。末端にアミノ基を有するポリマーは、アミノ基が反応性の高い官能基であるため、様々な物質と反応させることができる。また、末端にアミノ基を有するポリマーを、マクロ開始剤として使用し、末端のアミノ基から他のモノマーの重合を開始し、ブロック共重合体を得ることも可能である。
特に末端にアミノ基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）を製造した場合には、ポリ（２‐オキサゾリン類）の使用が期待されている各種用途へ使用することが可能である。
次に本発明について実施例を示してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
［原料］
実施例において、以下の原料を使用した。
２−エチル−２−オキサゾリン（ＥｔＯｘ）（東京化成工業株式会社）、
２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリン（ｎＰｒＯｘ）（東京化成工業株式会社）、
アセトニトリル（和光純薬工業株式会社）、および
ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）（和光純薬工業株式会社）は、水素化カルシウムを用いて乾燥させたものを蒸留した後に使用した。
［原料］
実施例において、以下の原料を使用した。
２−エチル−２−オキサゾリン（ＥｔＯｘ）（東京化成工業株式会社）、
２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリン（ｎＰｒＯｘ）（東京化成工業株式会社）、
アセトニトリル（和光純薬工業株式会社）、および
ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）（和光純薬工業株式会社）は、水素化カルシウムを用いて乾燥させたものを蒸留した後に使用した。
ｐ−トルエンスルホン酸メチル（東京化成工業株式会社）は、五酸化リンを用いて乾燥させたものを蒸留した後に使用した。
アジ化ナトリウム（和光純薬工業株式会社）、トリフェニルホスフィン（ＴＰＰ）（東京化成工業株式会社）および他の試薬は、購入したものをそのまま使用した。
アジ化ナトリウム（和光純薬工業株式会社）、トリフェニルホスフィン（ＴＰＰ）（東京化成工業株式会社）および他の試薬は、購入したものをそのまま使用した。
Ｎε−トリフルオロアセチル−Ｌ−リシン−Ｎ−カルボン酸無水物 （Ｌｙｓ（ＴＦＡ）−ＮＣＡ）は、J. R. Hernandez, H. A. Klok. 著 "Synthesis and ring-opening (co)polymerization of L-lysine N-carboxyanhydrides containing labile side-chain protective groups." J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem. 41 (2003) 1167-1187頁に基づき、Ｆｕｃｈｓ−Ｆａｒｔｈｉｎｇ法により調製した。
２ｍＭリン酸緩衝液は、リン酸水素２ナトリウム１２水和物（和光純薬工業株式会社）を脱イオン水に溶かした溶液とリン酸２水素ナトリウム２水和物（和光純薬工業株式会社）を脱イオン水に溶かした溶液とを、ｐＨ６．５になるように混ぜ合わせて調整した。
なお、以下の記載において、ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）をＰＥｔＯｘとも記し、ポリ（２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリン）をＰＰｒＯｘとも記す。
なお、以下の記載において、ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）をＰＥｔＯｘとも記し、ポリ（２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリン）をＰＰｒＯｘとも記す。
［実施例１］
アミン末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン） （ＰＥｔＯｘ−ＮＨ2）の製造
アミン末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）を、以下のスキーム１に従い製造した。
アミン末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン） （ＰＥｔＯｘ−ＮＨ2）の製造
アミン末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）を、以下のスキーム１に従い製造した。
＜工程（Ａ−１）、（Ｂ−１）：アジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）の合成＞
前記スキーム１の（ａ）に従い、以下の方法でアジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）を合成した。
開始剤としてのｐ−トルエンスルホン酸メチル（６２ｍｇ、０．６６ｍｍｏｌ）を９ｍＬのアセトニトリルに溶かした。続いてＥｔＯｘ（３．４ｇ、３４ｍｍｏｌ）を加え、混合溶液を得た。
前記スキーム１の（ａ）に従い、以下の方法でアジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）を合成した。
開始剤としてのｐ−トルエンスルホン酸メチル（６２ｍｇ、０．６６ｍｍｏｌ）を９ｍＬのアセトニトリルに溶かした。続いてＥｔＯｘ（３．４ｇ、３４ｍｍｏｌ）を加え、混合溶液を得た。
得られた混合溶液を４２℃で９６時間攪拌し、リビングカチオン開環重合を行った。重合の間、反応溶液のごく一部をサンプリングし、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ （Ｂｒｕｋｅｒ ｕｌｔｒａｆｌｅＸｔｒｅｍｅ、 Ｂｒｕｋｅｒ Ｄａｌｔｏｎｉｃｓ製、 Ｂｒｅｍｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）を用いて重合の進み具合を評価した。
分子量が４，５００Ｄａに達したことを確認した後、ＮａＮ3（４３０ｍｇ、６．６ｍｍｏｌ）を加え、７０℃で２４時間攪拌し、重合を停止させた。
前記重合および停止の操作は、アルゴン雰囲気下で行った。
前記重合および停止の操作は、アルゴン雰囲気下で行った。
重合を停止させた後、混合溶液をろ過し未反応のＮａＮ3を除去し、続いて混合溶液に、水を用いて５回透析を行った。
その後、溶液を凍結乾燥し、白色粉末を回収した。
その後、溶液を凍結乾燥し、白色粉末を回収した。
得られた白色粉末をサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）（カラムとしてＧ４０００ＨＨＲおよびＧ３０００ＨＨＲを備えた、ＧＰＣ ＴＯＳＯＨ ＨＬＣ８２２０ システム、 東ソー株式会社製、Ｔｏｋｙｏ、Ｊａｐａｎ、標準ポリ（エチレングリコール）換算）、イオン化剤としてトリフルオロ酸カリウムを用いたＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ ＭＳおよびＩＲ（ＩＲＡ−１、日本分光株式会社製、 Ｔｏｋｙｏ、 Ｊａｐａｎ）によって同定した。
得られた白色粉末のＳＥＣ溶出曲線は、単峰性の狭いピーク（Ｍｗ／Ｍｎ＝１．０６、図１（ａ））を示し、副反応の発生が無く、２−エチル−２−オキサゾリンの重合が成功したことを示した。
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ ＭＳもまた、単峰性の狭い分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ＝１．０１）（図１（ｂ））を示し、重合の成功を示した。
また、ＩＲスペクトルの２１００ｃｍ-1のピークは、得られたポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）へ、アジド基が導入されていることを示唆した（図１（ｃ））。
また、ＩＲスペクトルの２１００ｃｍ-1のピークは、得られたポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）へ、アジド基が導入されていることを示唆した（図１（ｃ））。
さらに、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ ＭＳは、アジド基から窒素分子が脱離した形である、ＣＨ3−ＰＥｔＯｘ−Ｎ−Ｋ+に相当する化合物の分子量を示した。このような脱離は、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ ＭＳ 測定の高いレーザーパワーによって起こることが知られている。
これらの同定によりアジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）が合成されたことを確認した。
これらの同定によりアジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）が合成されたことを確認した。
＜工程（Ｃ−１）、（Ｄ−１）：アジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）のアミン末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）への変換＞
前記スキーム１の（ｂ）に従い、以下の方法でアジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）をアミン末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）へ変換した。
前記スキーム１の（ｂ）に従い、以下の方法でアジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）をアミン末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）へ変換した。
前記工程（Ａ−１）、（Ｂ−１）で得られたアジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）（４４０ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）を、２０ｍＬのメタノールに溶かし、続いてＴＰＰ（５２０ｍｇ、２．０ｍｍｏｌ）を加えた。
４０℃で一晩攪拌した後、４０ｍＬの脱イオン水を加えて、１分間撹拌してアミンへの変換反応を終了させ、未反応のＴＰＰを沈殿させた。沈殿物はろ過で取り除いた。
溶媒を減圧下で蒸発させた後、得られた残渣を再度２０ｍＬの脱イオン水に溶解させ、再度ろ過した。ろ液を凍結乾燥し、白色粉末を回収した。
溶媒を減圧下で蒸発させた後、得られた残渣を再度２０ｍＬの脱イオン水に溶解させ、再度ろ過した。ろ液を凍結乾燥し、白色粉末を回収した。
得られた生成物（白色粉末）を、カラムとしてＴＯＳＯＨ ＴＳＫｇｅｌ ＳＰ−５ＰＷ（東ソー株式会社製、Ｔｏｋｙｏ、Ｊａｐａｎ）を備えたｉｏｎ−ｅｘｃｈａｎｇｅ ＨＰＬＣで、２ｍＭのリン酸緩衝液（ＰＢ）（ｐＨ６．５）を用いて溶出することにより分析した。
得られた生成物のアミン変換率は、アミン末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）に由来する溶出体積６ｍＬ周辺に現れるピークと、末端にアミノ基を有さないポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）に由来する溶出体積２．７ｍＬ周辺に現れるピークとの間のピーク面積の割合から決定した（図２）。
ピーク面積の割合より、アミン末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）の割合は９６％であった。なお、残りの４％は、未反応のアジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）や、工程（Ａ−１）、（Ｂ−１）において、末端がアジド基となっていないポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）であると推測した。
＜アジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）のアミン末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）への変換に必要な反応時間の評価＞
アジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）からアミン末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）へ変換するのに必要な反応時間は、以下のようにして推定した。
アジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）からアミン末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）へ変換するのに必要な反応時間は、以下のようにして推定した。
前記工程（Ａ−１）、（Ｂ−１）で得られたアジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）（４４０ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）を、２０ｍＬのメタノールに溶かし、続いてＴＰＰ（５２０ｍｇ、２．０ｍｍｏｌ）を加えた。
４０℃で、１、３、６、１５、および２４時間撹拌した後、それぞれ２ｍＬのサンプル溶液を回収し、続いて、サンプル溶液に回収後速やかに４ｍＬの水を加え、サンプル混合物を得た。
次に、各サンプル混合物を濾過し、未反応のＴＰＰを除去した。溶媒を蒸発させた後、各残渣を２ｍＭのＰＢ（ｐＨ６．５）に再溶解し、もう一度濾過した。
得られた溶液を、ｉｏｎ−ｅｘｃｈａｎｇｅ ＨＰＬＣで、２ｍＭのＰＢ（ｐＨ６．５）で溶出することにより分析し、ＴＰＰとの各反応時間における、得られたポリマーのアミン変換率を評価した（図３（ａ））。
得られた溶液を、ｉｏｎ−ｅｘｃｈａｎｇｅ ＨＰＬＣで、２ｍＭのＰＢ（ｐＨ６．５）で溶出することにより分析し、ＴＰＰとの各反応時間における、得られたポリマーのアミン変換率を評価した（図３（ａ））。
図３（ａ）に示したように、反応のアミン変換率は１時間で８８％に達し、３時間で９６％に達し、その後反応時間を長くしてもアミン変換率は頭打ちとなった。すなわち、アジド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）の有するアジド基を、アミノ基に変換する際には、ＴＰＰとの反応時間、すなわち、工程（Ｃ）の所要時間は、３時間で充分であった。
＜アジ化ナトリウムによるリビングカチオン重合の停止に必要な反応時間の概算＞
前記工程（Ａ−１）、（Ｂ−１）と、ＮａＮ3（４３０ｍｇ、６．６ｍｍｏｌ）を加えるまでは、同様に行った。
前記工程（Ａ−１）、（Ｂ−１）と、ＮａＮ3（４３０ｍｇ、６．６ｍｍｏｌ）を加えるまでは、同様に行った。
７０℃で撹拌し、ＮａＮ3を加えてから、１、３、６、９、１２および２４時間後に、それぞれ１ｍＬの混合溶液を回収した。
回収された混合溶液をろ過し、未反応のＮａＮ3を除去し、続いて混合溶液に、水を用いて５回透析を行った。
回収された混合溶液をろ過し、未反応のＮａＮ3を除去し、続いて混合溶液に、水を用いて５回透析を行った。
その後、溶液を凍結乾燥し、白色粉末を回収した。
２０ｍｇの回収された各白色粉末を、１ｍＬのメタノールで溶解し、続いて過剰のＴＰＰ（２０ｍｇ、１当量のＰＥｔＯｘ−Ｎ3に対して２０当量）を加えてアジド基を、アミノ基に変換した。
２０ｍｇの回収された各白色粉末を、１ｍＬのメタノールで溶解し、続いて過剰のＴＰＰ（２０ｍｇ、１当量のＰＥｔＯｘ−Ｎ3に対して２０当量）を加えてアジド基を、アミノ基に変換した。
三時間撹拌後、２ｍＬの脱イオン水を加え、１分間撹拌し、ＰＥｔＯｘ末端のアミン変換反応を終了させ、未反応のＴＰＰを沈殿させた。
次いで、沈殿物を濾過により取り除いた。溶媒を蒸発させた後、各残渣を２ｍＭのＰＢ（ｐＨ６．５）で再溶解し、再度濾過した。得られた各溶液を、ｉｏｎ−ｅｘｃｈａｎｇｅ ＨＰＬＣで、２ｍＭのリン酸緩衝液（ＰＢ）（ｐＨ６．５）を用いて溶出することにより分析し、得られたポリマーのアミン変換率を決定した（図３（ｂ））。
次いで、沈殿物を濾過により取り除いた。溶媒を蒸発させた後、各残渣を２ｍＭのＰＢ（ｐＨ６．５）で再溶解し、再度濾過した。得られた各溶液を、ｉｏｎ−ｅｘｃｈａｎｇｅ ＨＰＬＣで、２ｍＭのリン酸緩衝液（ＰＢ）（ｐＨ６．５）を用いて溶出することにより分析し、得られたポリマーのアミン変換率を決定した（図３（ｂ））。
ｉｏｎ−ｅｘｃｈａｎｇｅ ＨＰＬＣより、ＮａＮ3を加えてからの反応時間が１時間の場合であっても、高いアミン変換率（９６％）で、アミド末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）を得ることができた。反応時間が１時間であっても、工程（Ａ−１）、（Ｂ−１）におけるＮａＮ3を加えてからの反応時間が２４時間の場合と同等のアミン変換率であった。このため、ＮａＮ3を加えてからの反応時間は、１時間であっても十分であることが分かった。
＜アミン末端ＰＥｔＯｘを開始剤としたＰＥｔＯｘ−ｂ−ＰＬｙｓ（ＴＦＡ）（ブロック共重合体）の製造＞
上記工程（Ｃ−１）、（Ｄ−１）によって製造されたアミン末端ＰＥｔＯｘをマクロ開始剤として用い、以下の方法により、ブロック共重合体を製造した。
上記工程（Ｃ−１）、（Ｄ−１）によって製造されたアミン末端ＰＥｔＯｘをマクロ開始剤として用い、以下の方法により、ブロック共重合体を製造した。
２．０ｍＬのＤＭＦに溶解したＬｙｓ（ＴＦＡ）−ＮＣＡ（１８０ｍｇ、０．６７ｍｍｏｌ）を、ＤＭＦ（２ｍＬ）にＰＥｔＯｘ−ＮＨ2（４４ｍｇ、０．０１０ｍｍｏｌ）を溶解させた溶液に加え、アルゴン雰囲気下、２５℃で７２時間撹拌した。
混合物を１００ｍＬのジエチルエーテル中に沈殿させ、沈殿物を濾過し、減圧下で乾燥した。
合成されたＰＥｔＯｘ−ｂ−ＰＬｙｓ（ＴＦＡ）は、ＳＥＣ（カラムとしてＧ４０００ＨＨＲおよびＧ３０００ＨＨＲを備えたＧＰＣ ＴＯＳＯＨ ＨＬＣ８２２０ システム、東ソー株式会社製、Ｔｏｋｙｏ、Ｊａｐａｎ）で、１０ｍＭのＬｉＣｌを含むＤＭＦを０．８ｍＬ／ｍｉｎで用いて溶出すること、および1Ｈ−ＮＭＲ分光法（４００ＭＨｚ）（ＪＥＯＬ ＥＣＳ ４００、日本電子株式会社、Ｔｏｋｙｏ、Ｊａｐａｎ）で評価した。
合成されたＰＥｔＯｘ−ｂ−ＰＬｙｓ（ＴＦＡ）は、ＳＥＣ（カラムとしてＧ４０００ＨＨＲおよびＧ３０００ＨＨＲを備えたＧＰＣ ＴＯＳＯＨ ＨＬＣ８２２０ システム、東ソー株式会社製、Ｔｏｋｙｏ、Ｊａｐａｎ）で、１０ｍＭのＬｉＣｌを含むＤＭＦを０．８ｍＬ／ｍｉｎで用いて溶出すること、および1Ｈ−ＮＭＲ分光法（４００ＭＨｚ）（ＪＥＯＬ ＥＣＳ ４００、日本電子株式会社、Ｔｏｋｙｏ、Ｊａｐａｎ）で評価した。
ＳＥＣ溶出曲線により、分子量が単峰性の分布を有する高値域にシフトしていることが示された（図４（ａ））。
1Ｈ−ＮＭＲスペクトルにより、Ｌ−Ｌｙｓ（ＴＦＡ）重合ユニットに相当するピークが、１．３０〜１．９０ｐｐｍに見られ（図４（ｂ）におけるｅ）、Ｌ−Ｌｙｓ（ＴＦＡ）重合ユニットの平均重合度は７４であると判断した（図４ｂ）。
1Ｈ−ＮＭＲスペクトルにより、Ｌ−Ｌｙｓ（ＴＦＡ）重合ユニットに相当するピークが、１．３０〜１．９０ｐｐｍに見られ（図４（ｂ）におけるｅ）、Ｌ−Ｌｙｓ（ＴＦＡ）重合ユニットの平均重合度は７４であると判断した（図４ｂ）。
上記ＳＥＣチャートでは、低分子量域に小さいショルダーが見られる（図４ａにおける矢印）が、これは、末端にアミノ基を有さないＰＥｔＯｘに由来するものであると推測した。図４における分率（合計３％）は、図２において溶出体積２．７ｍＬにみられる分率（合計４％）とほぼ同等で合ったため、前記のように推測した。
Ｌｙｓ（ＴＦＡ）−ＮＣＡの重合によるブロック共重合体の形成が確認されたことにより、ＰＥｔＯｘ末端に一級アミンが存在することが、より明確になった。
Ｌｙｓ（ＴＦＡ）−ＮＣＡの重合によるブロック共重合体の形成が確認されたことにより、ＰＥｔＯｘ末端に一級アミンが存在することが、より明確になった。
［実施例２］
アミン末端ポリ（２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリン）（ＰＰｒＯｘ−ＮＨ2）の製造
２−エチル−２−オキサゾリンを、２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリンに変更した以外は、前記実施例１の工程（Ａ−１）、（Ｂ−１）および（Ｃ−１）（Ｄ−１）と同様のスキームで、アミン末端ポリ（２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリン）を製造した。
アミン末端ポリ（２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリン）（ＰＰｒＯｘ−ＮＨ2）の製造
２−エチル−２−オキサゾリンを、２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリンに変更した以外は、前記実施例１の工程（Ａ−１）、（Ｂ−１）および（Ｃ−１）（Ｄ−１）と同様のスキームで、アミン末端ポリ（２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリン）を製造した。
＜工程（Ａ−２）、（Ｂ−２）：アジド末端ポリ（２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリン）の合成＞
開始剤としてのｐ−トルエンスルホン酸メチル（６２ｍｇ、０．６６ｍｍｏｌ）を９ｍＬのアセトニトリルに溶かした。続いてｎＰｒＯｘ（３．４ｇ、２９ｍｍｏｌ）を加え混合溶液を得た。
開始剤としてのｐ−トルエンスルホン酸メチル（６２ｍｇ、０．６６ｍｍｏｌ）を９ｍＬのアセトニトリルに溶かした。続いてｎＰｒＯｘ（３．４ｇ、２９ｍｍｏｌ）を加え混合溶液を得た。
得られた混合溶液を４２℃で９６時間攪拌し、リビングカチオン開環重合を行った。
その後、ＮａＮ3（４３０ｍｇ、６．６ｍｍｏｌ）を加え、７０℃で２４時間攪拌し、重合を停止させた。
その後、ＮａＮ3（４３０ｍｇ、６．６ｍｍｏｌ）を加え、７０℃で２４時間攪拌し、重合を停止させた。
前記重合および停止の操作は、アルゴン雰囲気下で行った。
得られた混合溶液を、ろ過し未反応のＮａＮ3を除去し、続いて混合溶液に、水を用いて５回透析を行った。
得られた混合溶液を、ろ過し未反応のＮａＮ3を除去し、続いて混合溶液に、水を用いて５回透析を行った。
続いてその溶液を凍結乾燥し、ＰｎＰｒＯｘ‐Ｎ3を白色粉末として回収した。
得られたＰｎＰｒＯｘ‐Ｎ3の重量平均分子量（Ｍｗ）はＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ ＭＳで測定したところ４３００であった（図５（ａ））。
得られたＰｎＰｒＯｘ‐Ｎ3の重量平均分子量（Ｍｗ）はＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ ＭＳで測定したところ４３００であった（図５（ａ））。
＜工程（Ｃ−２）、（Ｄ−２）：アジド末端ポリ（２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリン）のアミン末端ポリ（２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリン）への変換＞
前記工程（Ａ−２）、（Ｂ−２）で得られたアジド末端ポリ（２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリン）（４２０ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）を２０ｍｌのメタノールに溶解した。続いてＴＰＰ（５２０ｍｇ、２．０ｍｍｏｌ）を加えた。
前記工程（Ａ−２）、（Ｂ−２）で得られたアジド末端ポリ（２−ｎ−プロピル−２−オキサゾリン）（４２０ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）を２０ｍｌのメタノールに溶解した。続いてＴＰＰ（５２０ｍｇ、２．０ｍｍｏｌ）を加えた。
４０℃で一晩攪拌した後、４０ｍＬの脱イオン水を加えて、アミンへの変換反応を終了させ、未反応のＴＰＰを沈殿させた。沈殿物はろ過で取り除いた。
その後、溶媒を減圧下で蒸発させた。得られた残渣を再度２０ｍＬの脱イオン水に溶解させ、再度ろ過した。ろ液を凍結乾燥し、白色粉末を回収した。
得られたＰｎＰｒＯｘのアミン変換率は、ｉｏｎ−ｅｘｃｈａｎｇｅ ＨＰＬＣの溶出曲線より、９６％であった（図５（ｂ））。
その後、溶媒を減圧下で蒸発させた。得られた残渣を再度２０ｍＬの脱イオン水に溶解させ、再度ろ過した。ろ液を凍結乾燥し、白色粉末を回収した。
得られたＰｎＰｒＯｘのアミン変換率は、ｉｏｎ−ｅｘｃｈａｎｇｅ ＨＰＬＣの溶出曲線より、９６％であった（図５（ｂ））。
［実施例３］
ワンポット合成によるアミン末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）（ＰＥｔＯｘ−ＮＨ2）の製造
リビングカチオン開環重合の停止の直前まで、すなわち、ＮａＮ3を加える前までを、前記実施例１の工程（Ａ−１）、（Ｂ−１）と同様に行い、リビングカチオン開環重合を行った。
ワンポット合成によるアミン末端ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）（ＰＥｔＯｘ−ＮＨ2）の製造
リビングカチオン開環重合の停止の直前まで、すなわち、ＮａＮ3を加える前までを、前記実施例１の工程（Ａ−１）、（Ｂ−１）と同様に行い、リビングカチオン開環重合を行った。
次いで、ＮａＮ3（開始剤の１０当量、４３０ｍｇ、６．６ｍｍｏｌ）を加え、７０℃で１時間撹拌し、重合を停止させた。
停止反応の後、反応混合物を３０ｍＬのアセトニトリルで希釈した。続いてＴＰＰ（開始剤の２０当量、３．４ｇ、１３ｍｍｏｌ）を加えた。
停止反応の後、反応混合物を３０ｍＬのアセトニトリルで希釈した。続いてＴＰＰ（開始剤の２０当量、３．４ｇ、１３ｍｍｏｌ）を加えた。
ＴＰＰが加えられた溶液を４０℃で３時間攪拌した。
その後、溶液を水で２倍に希釈し、アミンへの変換工程を完了させ、未反応のＴＰＰを沈殿させた。
その後、溶液を水で２倍に希釈し、アミンへの変換工程を完了させ、未反応のＴＰＰを沈殿させた。
沈殿物はろ過で取り除いた。沈殿物が取り除かれた混合溶液に、水を用いて５回透析を行った。次いで、生成物を再度ろ過し、凍結乾燥により白色粉末を回収した。
ＰＥｔＯｘ末端のアミン変換率は、ｉｏｎ−ｅｘｃｈａｎｇｅ ＨＰＬＣの溶出曲線より、８６％と決定した（図６）。
ＰＥｔＯｘ末端のアミン変換率は、ｉｏｎ−ｅｘｃｈａｎｇｅ ＨＰＬＣの溶出曲線より、８６％と決定した（図６）。
実施例１、２より、本発明の製造方法は、工程（Ｂ）と工程（Ｃ）との間で精製した場合には、極めて高いアミン変換率（９６％）を有していることが分かる。また、実施例３より、本発明の製造方法はワンポット合成であっても、実施例１、２ほどではないが、高いアミン変換率（８６％）を達成することができることが分かる。
従って、本発明の製造方法は、反応工程の簡略化を目的とする場合には、ワンポット合成を適用することが可能であり、アミン変換率の高さを優先する場合には、適宜精製することにより、特に優れたアミン変換率を達成することが可能である。
Claims (6)
- リビングカチオン重合により得られた、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーと、三置換ホスフィンとを反応させ、末端にイミノホスホラン基を有するポリマーを得る工程（Ｃ）を有する、末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法。
- 前記ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーが、
モノマーをリビングカチオン重合する工程（Ａ）および、アジド化試薬を用いて前記リビングカチオン重合を停止し、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーを得る工程（Ｂ）により得られる、請求項１に記載の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法。 - 前記末端にイミノホスホラン基を有するポリマーのイミノホスホラン基を加水分解し、末端にアミノ基を有するポリマーを得る工程（Ｄ）を有する、請求項１または２に記載の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法。
- 前記工程（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）をワンポット合成により行う、請求項２に記載の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法。
- 前記工程（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、および（Ｄ）を連続的に行う、請求項３に記載の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法。
- 前記ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリマーが、ポリマー鎖の末端にアジド基を有するポリ（２‐オキサゾリン類）である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の末端にアミノ基を有するポリマーの製造方法。
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