JPWO2018225704A1 - 環状分子にポリアルキレンオキシド鎖又はその誘導体を有する置換基を有するポリロタキサン及びその製造方法 - Google Patents
環状分子にポリアルキレンオキシド鎖又はその誘導体を有する置換基を有するポリロタキサン及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2018225704A1 JPWO2018225704A1 JP2019523535A JP2019523535A JPWO2018225704A1 JP WO2018225704 A1 JPWO2018225704 A1 JP WO2018225704A1 JP 2019523535 A JP2019523535 A JP 2019523535A JP 2019523535 A JP2019523535 A JP 2019523535A JP WO2018225704 A1 JPWO2018225704 A1 JP WO2018225704A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyrotaxane
- group
- cyclic molecule
- molecule
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
- C08B37/0009—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof
- C08B37/0012—Cyclodextrin [CD], e.g. cycle with 6 units (alpha), with 7 units (beta) and with 8 units (gamma), large-ring cyclodextrin or cycloamylose with 9 units or more; Derivatives thereof
- C08B37/0015—Inclusion compounds, i.e. host-guest compounds, e.g. polyrotaxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/04—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/04—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers only
- C08G65/06—Cyclic ethers having no atoms other than carbon and hydrogen outside the ring
- C08G65/08—Saturated oxiranes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D171/00—Coating compositions based on polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D171/02—Polyalkylene oxides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Polyethers (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
例えば、特許文献1及び2は、モノマーからグラフト重合したグラフト鎖をポリロタキサンの環状分子に付与する技術を開示する。
また、特許文献2は、ポリロタキサンの環状分子がラジカル重合開始部位を有するポリロタキサンを開示する。該ラジカル重合開始部位を介して、ラジカル重合性モノマーによって重合したグラフト鎖を有するポリロタキサンを開示する。モノマーの重合でできたグラフト鎖は具体的にポリアクリル酸エステル鎖である。
しかしながら、特許文献1〜4は、耐加水分解性が乏しく耐久性に問題を有するか、及び/又は、ポリロタキサン以外の材料との相溶性・親和性が乏しいという問題を有していた。即ち、特許文献1又は特許文献2は、環状分子がグラフト鎖を有していたとしても、ポリエステル構造又はポリアミド構造(特許文献1)であるか、又はポリアクリルエステル構造(特許文献2)であり、耐加水分解性が乏しく耐久性に問題があった。また、特許文献3及び4では、環状分子がグラフト鎖を有していないため、所望の材料との相溶性、親和性を得ることができなかった。
また、本発明の目的は、上記目的に加えて、該ポリロタキサンを有する材料を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、上記目的の他に、又は上記目的に加えて、該ポリロタキサンを有する架橋体を提供することにある。
また、本発明の目的は、上記目的の他に、又は上記目的に加えて、該ポリロタキサン、該材料、及び/又は該架橋体を有する成形品を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、上記目的の他に、又は上記目的に加えて、該ポリロタキサン、該材料、該架橋体、及び/又は該成形品の製造方法を提供することにある。
<1> 環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサンであって、
環状分子が、下記式I
(式I中、R1は、−CH3、−CH2−CH3、−CH2−O−CH3、−CH2−O−CH2−CH3、及び−CH2−O−CH−(CH3)2、−フェニル基からなる群から選択される少なくとも1種の基であり、
R2は、H、−CH3、−OCONH−(CH2)3−CH3、−OCONH−C18H37、及び−COCH3からなる群から選択される少なくとも1種の基であり、
nは、環状分子に付加したポリアルキレンオキシド鎖又はその誘導体の見かけ上の重合度であり、その値は1.1〜10.0である)
で表される置換基を有することを特徴とするポリロタキサン。
<3> 上記<1>又は<2>において、R1が−CH3、−CH2−CH3、及び−CH2−O−CH2−CH3からなる群から選択される少なくとも1種の基、好ましくは−CH3、及び−CH2−CH3からなる群から選択される少なくとも1種の基であるのがよい。
<4> 上記<1>〜<3>のいずれかにおいて、R2がH、−OCONH−(CH2)3−CH3、−OCONH−C18H37、及び−COCH3からなる群から選択される少なくとも1種の基、好ましくはH、及び−OCONH−(CH2)3−CH3からなる群から選択される少なくとも1種の基であるのがよい。
(b)下記式II(式II中、R1は上記と同じ定義を有する)で表される化合物をポリロタキサンAと反応させ、環状分子に上記式I(式I中、R1、R2、及びnは上記と同じ定義を有する)で表される置換基を設ける工程;
を有することにより、
環状分子が上記式Iで表される置換基を有するポリロタキサンBを得る、ポリロタキサンBの製造方法。
<7> 上記<1>〜<4>のいずれかのポリロタキサンを含有する材料。
<8> 上記<1>〜<4>のいずれかのポリロタキサン、及び上記<1>〜<4>のいずれかのポリロタキサン以外の物質を有する材料であって、前記ポリロタキサンの少なくとも一部と前記物質の少なくとも一部とが直接または間接的に結合する材料。
<10> 上記<7>又は<8>の材料を有して形成される成形品。
また、本発明により、上記効果に加えて、該ポリロタキサンを有する材料を提供することができる。
さらに、本発明により、上記効果の他に、又は上記効果に加えて、該ポリロタキサンを有する架橋体を提供することができる。
また、本発明により、上記効果の他に、又は上記効果に加えて、該ポリロタキサン、該材料、及び/又は該架橋体を有する成形品を提供することができる。
さらに、本発明により、上記効果の他に、又は上記効果に加えて、該ポリロタキサン、該材料、該架橋体、及び/又は該成形品の製造方法を提供することができる。
<本発明のポリロタキサン>
本願は、環状分子がポリアルキレンオキシド鎖又はその誘導体を有する置換基、具体的には下記式Iで表される置換基を有するポリロタキサンを提供する。
また、下記式Iで表される置換基、即ちポリアルキレンオキシド鎖又はその誘導体を有することにより、次のような効果を奏することができる。
i)溶媒に対する溶解性が向上し、本発明のポリロタキサンを用いる際に種々の溶媒を用いることができる。
ii)ポリロタキサンと所望の材料との相溶性を保持させることができる。具体的には本発明のポリロタキサンと該ポリロタキサン以外のポリマーとの相溶性を保持させることができる。これにより、所望の材料、例えばポリロタキサン以外のポリマーとの配合やブレンドの拡張、材料の複合化などによる高機能化が期待される。
iii)本発明のポリロタキサンを有する材料の力学特性を制御することができる。例えばポリアルキレンオキシド鎖又はその誘導体の柔軟性との相乗効果により、該柔軟性の向上、耐熱性向上、誘電率などの特性向上を期待することができる。
付加したポリアルキレンオキシド鎖又はその誘導体に分散があるため、nの値は小数点で表される。
nの値は1.1〜10.0、好ましくは2.0〜8.0、より好ましくは3.0〜6.0であるのがよい。
ここで、「付加率」とは、原料「ポリロタキサンA」における環状分子であるα−CDの水酸基の数に対して、「変性ポリロタキサンB」における「モノマーC」の数を表したものである。
反応する「モノマーC」は、オキシラン基(エポキシ基)を有する構造であり、1個の水酸基に複数のモノマーが逐次的に反応できる。そのため、付加率が原料の水酸基に対して100%を超える場合が生じる。この場合、ポリアルキレンオキシド鎖又はその誘導体が原料「ポリロタキサンA」の環状分子であるα−CD水酸基の少なくとも一部に付与されることになる。例えば、付加率120%の場合、平均的にα−CDの18個の水酸基の20%が複数個の「モノマーC」に付加されることになる。
図1は、後述する実施例4で得られた、本発明のポリロタキサン、即ちポリプロピレンオキシド鎖を有するポリロタキサンの1H−NMRチャートである。
該チャートにおいて、1ppmでのピークは、プロピレンオキシド基の−CH3に由来する。1ppmでのピークの積分値をLとする。
また、4.2〜6.5ppmでのピークは、複数種のH由来であり、具体的には、「α−CDの水酸基のH」、「反応したプロピレンオキシドの末端水酸基のH」、及び「α-CDのグルコース部位のC1のH」に由来する。4.2〜6.5ppmでのピークの積分値をMとする。
一方、4.2〜6.5ppmでのピークの積分値Mは、「α−CDの水酸基のH」由来の「(1−Y)×18」と、「反応したプロピレンオキシドの末端水酸基のH」由来の「Y×18」と、「α-CDのグルコース部位のC1のH」由来の「6」との合算である。
積分値LとMとの比率は、以下の式であり、それぞれ測定結果(Lは307.69、Mは24.0)を当てはめることにより付加率Yを算出することができる。
L:M=(Y×3×18):{(1−Y)×18+Y×18+6}
54Y:24=307.69/24.0。
付加率Y=5.69(569%)。
上述したとおり、付加率はnと同じ値であるから、見かけの重合度nは5.69となる。
1ppmでのピークの積分値L(26.88)と4.2〜6.5ppmでのピークの積分値M(24.0)から、付加率Y=0.497(50%)が算出され、見かけの重合度nは0.5である。
「包接率」は、「原料ポリロタキサンA」及び「変性ポリロタキサンB」において、環状分子(α−CD)が最密度で配置された場合の個数に対して、実際に配置された環状分子(α−CD)の割合を示す値である。ここで、α−CDの最密度(最大包接量)は、直鎖状分子の長さと環状分子の厚みにより決定される。直鎖状分子がポリエチレングリコール(PEG)の場合、Macromolecules 1993,26,5698-5703に記載された方法で求められる。ポリエチレングリコールの−(O−CH2−CH2)2−の繰返し単位2個分がα−CDの分子厚みに相当する。例えば、数平均分子量35000のPEGの場合、α−CDの最大包接量は35000/88=398個となり、数平均分子量35000のPEGに398個のα−CDが包接される場合、包接率が100%となる。
「α−CDの包接率」は、上記のα−CDの最大包接量の場合のPEGのHを基準に、1H−NMRからα−CD由来のHとPEGのHの積分値の比から求められる。
環状分子は、環状であり、開口部を有し、直鎖状分子によって串刺し状に包接されるものであれば、特に限定されない。
環状分子は、所望とする後述の材料、所望とする後述の架橋体、所望とする後述の成形品などに依存するが、水酸基(−OH基)を有するのがよい。
水酸基(−OH基)は、所望とする材料、所望とする架橋体、所望とする成形品の特性などに依存するが、環状分子の環状骨格に直接結合していても、環状骨格とは第1のスペーサを介して結合していてもよい。
直鎖状分子は、用いる環状分子の開口部に串刺し状に包接され得るものであれば、特に限定されない。
例えば、直鎖状分子として、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ(メタ)アクリル酸、セルロース系樹脂(カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等)、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び/またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等;及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体からなる群から選ばれるのがよい。例えばポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール及びポリビニルメチルエーテルからなる群から選ばれるのがよい。特にポリエチレングリコールであるのがよい。
ポリロタキサンにおいて、(環状分子、直鎖状分子)の組合せが、(α−シクロデキストリン由来、ポリエチレングリコール由来)であるのがよい。
封鎖基は、擬ポリロタキサンの両端に配置され、用いる環状分子が脱離しないように作用する基であれば、特に限定されない。
例えば、封鎖基として、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、シルセスキオキサン類、ピレン類、置換ベンゼン類(置換基として、アルキル、アルキルオキシ、ヒドロキシ、ハロゲン、シアノ、スルホニル、カルボキシル、アミノ、フェニルなどを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は1つ又は複数存在してもよい。)、置換されていてもよい多核芳香族類(置換基として、上記と同じものを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は1つ又は複数存在してもよい。)、及びステロイド類からなる群から選ばれるのがよい。なお、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、シルセスキオキサン類、及びピレン類からなる群から選ばれるのが好ましく、より好ましくはアダマンタン基類又はシクロデキストリン類であるのがよい。
本願は、上記の本発明のポリロタキサンを有する材料を提供する。
該材料は、上記の本発明のポリロタキサン以外の物質を有してもよい。
該物質として、ポリロタキサンと結合できる物質、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリオレフィン、ポリジエン、ポリシロキサン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリウレア、ポリカーボネート、ポリアミド酸及びそれらの誘導体などを挙げることができるがこれらに限定されない。
本発明の材料が、該物質の少なくとも一部と本発明のポリロタキサンの少なくとも一部が直接または間接的に結合して架橋体を形成してもよい。
例えば、該物質がポリアクリル酸の場合、触媒の存在下でポリロタキサンと直接結合することができる。また、該物質がプロピレングリコールの場合、ポリプロピレングルコールと本発明のポリロタキサンの水酸基との間に、架橋剤であるヘキサメチレンジイソシアネートのような多官能イソシアネート化合物を介して間接的に結合できる。なお、架橋剤として、ポリロタキサンとポリロタキサン以外の物質とを反応で官能基を有する化合物であれば特に限定されない。架橋剤の例として、多官能イソシアネート化合物、多官能カルボン酸、多官能カルボン酸無水物、多官能エポキシ化合物、多官能カルボジイミド、ポリオール、ポリアミンなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
本願は、上記の本発明のポリロタキサンを有して形成される成形品を提供する。
また、本願は、上述の材料を有して形成される成形品を提供する。
さらに、本願は、上述の材料、特に架橋体を有して形成される成形品を提供する。
これらの成形品は、成形品に所望の特性を付与する種々の成分を有してもよい。これらの成分として、可塑剤、界面活性剤、UV吸収剤、顔料、酸化防止剤、抗菌剤、粘度調整剤、強化繊維、微粒子、難燃剤などを挙げることができるがこれらに限定されない。
上述した本発明のポリロタキサンは、次の方法により製造することができる。
即ち、
(a)環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサンAを準備する工程;
(b)下記式II(式II中、R1は上記と同じ定義を有する)で表される化合物を前記ポリロタキサンAと反応させ、環状分子に下記式I(式I中、R1、R2、及びnは、上記と同じ定義を有する)で表される置換基を設ける工程;
を有することにより、
本発明のポリロタキサンであるポリロタキサンBを得ることができる。
工程(a)は、ポリロタキサンAを準備する工程である。
この工程は、従来公知の方法により行うことができ、例えば、WO2005/052026又はWO2013/147301に記載された方法で、ポリロタキサンAを準備することができる。なお、ポリロタキサンAを市販購入することにより工程(a)を行うことができる。
工程(b)は、上記式IIで表される化合物をポリロタキサンAと反応させ、環状分子に上記式Iで表される置換基を設ける工程である。なお、R2はH以外の場合、上記式IIで表される化合物をポリロタキサンAと反応させてから該当するR基をその末端水酸基(R=Hの末端水酸基)の全部又は一部に付与するのがよい。
工程(b)は、用いるポリロタキサンA、用いる化合物に依存して、反応条件を定めるのがよいが、i)超強塩基の存在下、又はii)重合開始剤、の存在下、で反応を行うのがよい。
ii)重合開始剤として、フッ化テトラ−n−ブチルアンモニウムを挙げることができるがこれらに限定されない。また、重合開始剤を用いる際、強塩基と組み合わせて用いるのがよい。該強塩基として、ジアザビシクロウンデセン(DBU)、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノン−5−エン(DBN)、トリメチルアミン、N,N−ジメチル-4-アミノピリジン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどを挙げることができるがこれらに限定されない。また、重合開始剤を用いる場合、その条件として、20℃から100℃、常圧又は加圧の条件下を挙げることができるがこれらに限定されない。
工程(b)は、常圧から加圧下で反応を行うのがよいが、加圧のほうが反応を促進できる。反応温度は、用いるポリロタキサンA、用いる化合物、用いる溶媒など依存するが、室温〜130℃で行うのがよい。
上記で得られた、本発明のポリロタキサンを用いて材料を製造することができる。
材料の製造方法は、本発明のポリロタキサン以外に用いる物質に依存する。例えば、本発明のポリロタキサン以外に用いる物質として、上述した物質を挙げることができ、これらを用いる場合、上述したとおり、本発明のポリロタキサンの少なくとも一部と該物質の少なくとも一部とが直接又は間接的に結合させることができ、架橋体を形成することができる。
以下の実施例において、ポリロタキサンAPR20(直鎖状分子:PEG Mw20,000、環状分子:α−CD、封鎖基:アダマンタン基、重量平均分子量Mw=83,600)を、WO2005/052026又はWO2013/147301に記載された方法にしたがって準備した。
また、ポリロタキサンAPR35(直鎖状分子:PEG Mw35,000、環状分子:α−CD、封鎖基:アダマンタン基;重量平均分子量Mw=95,000)を、WO2005/052026又はWO2013/147301に記載された方法にしたがって準備した。
反応容器にポリロタキサンAPR20 70g、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノン−5−エン(DBN)10ml、1Nフッ化テトラ−n−ブチルアンモニウム(TBAF)7.5mlの混合溶液に溶解し、撹拌しながらプロピレンオキシド40mlを室温(25℃)で滴下した。撹拌を室温で72時間続けた後、得られた反応物を透析膜で精製し、乾燥し、精製物A1 30gを得た。
1H−NMRで分析した結果、プロピレンオキシドの付加率113%(α−CDの水酸基に対して)であった。したがって、α−CDの水酸基の少なくとも一部にポリプロピレンオキシドグラフト鎖が付与されていることを確認した。上述したとおり、付加率とnは同じ値であるので、n=1.1であった。
実施例1において、DBN 10mlの代わりにDBN 20mlを使用し、撹拌を48時間にした以外、実施例1と同様な方法により、精製物A2 32gを得た。
1H−NMRで分析した結果、プロピレンオキシドの付加率112%(α−CDの水酸基に対して)。したがって、α−CDの水酸基の少なくとも一部にポリプロピレンオキシドグラフト鎖が付与されていることを確認した。n=1.1であった。
実施例1において、撹拌を144時間にした以外、実施例1と同様な方法により、精製物A3 38gを得た。
1H−NMRで分析した結果、プロピレンオキシドの付加率204%(α−CDの水酸基に対して)。したがって、α−CDの水酸基の少なくとも一部にポリプロピレンオキシドグラフト鎖が付与されていることを確認した。n=2.0であった。
ポリロタキサンAPR20 1gをプロピレンオキシド20mlに導入し、撹拌しながら、DBN 2ml、1N TBAF 1mlを導入した。30℃で反応を72時間続けた後、得られた反応物を透析膜で精製し、乾燥し、精製物A4 3.3gを得た。
1H−NMRで分析した結果、プロピレンオキシドの付加率570%(α−CDの水酸基に対して)。
GPCで測定した結果、重量平均分子量Mw:168,000、分散Mw/Mn:1.2であった。α−CDの水酸基にポリプロピレンオキシドグラフト鎖が付与されていることを確認した。n=5.7であった。
ポリロタキサンAPR35 10gを1.5N NaOH水溶液50mlに溶解し、プロピレンオキシド200gをゆっくり滴下した後、25℃、72時間反応させた。反応液を塩酸で中和し、透析膜で精製し、乾燥し、精製物C1 11.5gを得た。
1H−NMRで分析した結果、プロピレンオキシドの付加率50%であった。nは0.5であった。
ポリロタキサンAPR20 5gをブチレンオキシド50mlに導入し、撹拌しながら、DBN 10ml、1N TBAF 5mlを導入した。50℃で反応を72時間続けた後、得られた反応物を3回水洗し、乾燥し、精製物A5 12.0gを得た。
GPCで測定した結果、重量平均分子量Mw:173,000、分散Mw/Mn:1.2であった。
1H−NMRで分析した結果、ブチレンオキシドの付加率131%であった(α−CDの水酸基に対して)。α−CDの水酸基にポリブチレンオキシドグラフト鎖が付与されていることを確認した。n=1.3であった。
ポリロタキサンAPR20 5gをブチレンオキシド50mlに導入し、撹拌しながら、トリエチルアミン40ml、1N TBAF 20mlを導入した。50℃で反応を48時間続けた後、得られた反応物を3回水洗し、乾燥し、精製物A6 13gを得た。
GPCで測定した結果、重量平均分子量Mw:133,000、分散Mw/Mn:1.3であった。
1H−NMRで分析した結果、ブチレンオキシドの付加率116%であった(α−CDの水酸基に対して)。α−CDの水酸基にポリブチレンオキシドグラフト鎖が付与されていることを確認した。n=1.2であった。
ポリロタキサンAPR20 5gをエチルグリシジルエーテル200mlに導入し、撹拌しながら、DBN 10ml、1N TBAF 20mlを導入した。60℃で反応を48時間続けた後、得られた反応物を3回水洗し、乾燥し、精製物A7 18gを得た。
GPCで測定した結果、重量平均分子量Mwは191,000であって、分散Mw/Mnは1.3であった。
1H−NMRで分析した結果、エチルグリシジルエーテルの付加率112%であった(α−CDの水酸基に対して)。α−CDの水酸基に−(CH2CH(OCH2CH3)O)n−Hグラフト鎖が付与されていることを確認した。n=1.1であった。
ポリロタキサンAPR20 1gをジメチルスルホキシド(DMSO)10mlに溶解し、プロピレンオキシド10mlに導入し、撹拌しながら、DBN 2ml、1N TBAF 1mlを導入した。30℃で反応を72時間続けた後、得られた反応物を3回水洗し、乾燥し、精製物A8 3.2gを得た。
GPCで測定した結果、重量平均分子量Mw:168,000、分散Mw/Mn:1.3であった。
1H−NMRで分析した結果、プロピレンオキシドの付加率142%であった(α−CDの水酸基に対して)。α−CDの水酸基にポリプロピレンオキシドグラフト鎖が付与されていることを確認した。n=1.4であった。
実施例8において、DBNを使用しない以外、実施例8と同様な方法により、精製物C2 0.8gを得た。
GPCで測定した結果、重量平均分子量Mw:81,600、分散Mw/Mn:1.3であった。
1H−NMRで分析した結果、プロピレンオキシドの付加率0%であった(α−CDの水酸基に対して)。つまり、反応が進行しなかった。
ポリロタキサンAPR35 1gをDMSO 10mlに溶解し、ホスファゼンベーズP4−t−Bu 0.8Mヘキサン溶液(Aldrich製)1.34ml、ブチレンオキシド5gを導入し、60℃20時間反応させた。生成物を3回水洗し、乾燥し、精製物A9 3.1gを得た。
GPC分析により、重量平均分子量Mw:258,000、Mw/Mn:1.3であった。
1H−NMRで分析した結果、ブチレンオキシドの付加率126%であった(α−CDの水酸基に対して)。α−CDの水酸基にポリブチレンオキシドグラフト鎖が付与されていることを確認した。n=1.3であった。
実施例9において、ホスファゼンベーズP4−t−Bu 0.8Mヘキサン溶液(Aldrich製)1.34mlの代わりに、ジアザビシクロウンデセン(DBU) 1mlを使用した以外、実施例9と同様な方法により、精製物C3 1.3を得た。
GPC分析により、重量平均分子量Mw:125,000、Mw/Mn:1.3であった。
1H−NMRで分析した結果、ブチレンオキシドの付加率23.1%であった(α−CDの水酸基に対して)。即ち、n=0.23であった。
実施例4で得られた精製物A4と比較例1で得られた精製物C1を用いて、各種材料への溶解性、相溶性を行った。以下の基準で評価した。
○は、対象材料に対して、精製物が2wt%以上溶解し、相溶した。
×は、対象材料に対して、精製物が不溶。
その結果を表1に示す。なお、PPG400、PPG700、PPG1000は数平均分子量400、700、1000のポリプロピレングリコールである(和光純薬製)。
表1から明らかなように、本発明のポリロタキサンである精製物A1は、比較例1の精製物C1に比べて、PPG材料に対する相溶性が飛躍的に向上した。
反応容器に1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(三井化学社製タケネート600)9.0gを入れ、窒素気流下で攪拌しながら80℃に昇温した。ポリプロピレングリコール700(和光純薬製)7.1gを上記反応容器へ、ゆっくりと滴下した後、更に3時間攪拌して、両末端にイソシアネート基変性したポリプロピレングリコール有するポリマーを16g得た(ポリマーP)。
得られたポリマーP 0.5gと実施例4で得られたポリプロピレンオキシドグラフト鎖を有するポリロタキサン2.0gを素早く混合し、均一な混合液を得た。その溶液をガラス基板に塗布し、80℃で30分間、加熱硬化した。柔軟で透明なエラストマーシートを得た。
Claims (5)
- 環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサンであって、
前記環状分子が、下記式I
(式I中、R1は、−CH3、−CH2−CH3、−CH2−O−CH3、−CH2−O−CH2−CH3、及び−CH2−O−CH−(CH3)2、−フェニル基からなる群から選択される少なくとも1種の基であり、
R2は、H、−CH3、−OCONH−(CH2)3−CH3、−OCONH−C18H37、及び−COCH3からなる群から選択される少なくとも1種の基であり、
nは、環状分子に付加したポリアルキレンオキシド鎖又はその誘導体の見かけ上の重合度であり、その値は1.1〜10.0である)
で表される置換基を有することを特徴とするポリロタキサン。
- (a)環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両端に前記環状分子が脱離しないように封鎖基を配置してなるポリロタキサンAを準備する工程;及び
(b)下記式II
(式II中、R1は、−CH3、−CH2−CH3、−CH2−O−CH3、−CH2−O−CH2−CH3、及び−CH2−O−CH−(CH3)2、−フェニル基からなる群から選択される少なくとも1種の基である)
で表される化合物を前記ポリロタキサンAと反応させ、前記環状分子に下記式I
(式I中、R1は上記と同じ定義を有し、
R2は、H、−CH3、−OCONH−(CH2)3−CH3、−OCONH−C18H37、及び−COCH3からなる群から選択される少なくとも1種の基であり、
nは、環状分子に付加したポリアルキレンオキシド鎖又はその誘導体の見かけ上の重合度であり、その値は1.1〜10.0である)
で表される置換基を設ける工程;
を有することにより、
前記環状分子が下記式Iで表される置換基を有するポリロタキサンBを得る、ポリロタキサンBの製造方法。
- 前記(b)工程において、i)超強塩基、又はii)重合開始剤、の存在下で反応させる請求項2記載の方法。
- 請求項1記載のポリロタキサンを含有する材料。
- 請求項1記載のポリロタキサン以外の物質をさらに含有し、該物質と請求項1記載のポリロタキサンの一部とが直接または間接的に結合することを特徴とする請求項4記載の材料。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017111299 | 2017-06-06 | ||
JP2017111299 | 2017-06-06 | ||
PCT/JP2018/021471 WO2018225704A1 (ja) | 2017-06-06 | 2018-06-05 | 環状分子にポリアルキレンオキシド鎖又はその誘導体を有する置換基を有するポリロタキサン及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2018225704A1 true JPWO2018225704A1 (ja) | 2020-04-09 |
JP7133227B2 JP7133227B2 (ja) | 2022-09-08 |
Family
ID=64565851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019523535A Active JP7133227B2 (ja) | 2017-06-06 | 2018-06-05 | 環状分子にポリアルキレンオキシド鎖又はその誘導体を有する置換基を有するポリロタキサン及びその製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11072667B2 (ja) |
EP (1) | EP3636674A4 (ja) |
JP (1) | JP7133227B2 (ja) |
CN (1) | CN110678486B (ja) |
WO (1) | WO2018225704A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019067786A1 (en) | 2017-09-29 | 2019-04-04 | The Regents Of The University Of California | MULTI-ARM POLYROTAXANE PLATFORM FOR PROTECTED ADMINISTRATION OF NUCLEIC ACIDS |
JP2021178909A (ja) * | 2020-05-13 | 2021-11-18 | 株式会社Asm | 環状分子にプロピレンオキシ繰り返し単位を有して形成される鎖を有する基を有するポリロタキサン |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007063412A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Nissan Motor Co Ltd | 親水性修飾ポリロタキサン及び架橋ポリロタキサン |
WO2012124217A1 (ja) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | 住友精化株式会社 | 粉末状親水性修飾ポリロタキサンの製造方法 |
WO2012124218A1 (ja) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | 住友精化株式会社 | 親水性修飾ポリロタキサンの製造方法 |
WO2013099842A1 (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | アドバンスト・ソフトマテリアルズ株式会社 | 修飾化ポリロタキサン及びその製造方法、並びに修飾化ポリロタキサンを有して形成される材料 |
WO2013147300A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 宇部興産株式会社 | ヒドロキシアルキル化ポリロタキサンの製造方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4461252B2 (ja) | 2003-11-28 | 2010-05-12 | 国立大学法人 東京大学 | ポリロタキサン及びその製造方法 |
WO2005080469A1 (ja) | 2004-01-08 | 2005-09-01 | The University Of Tokyo | 架橋ポリロタキサンを有する化合物及びその製造方法 |
JP4521875B2 (ja) * | 2005-08-31 | 2010-08-11 | 日産自動車株式会社 | 疎水性修飾ポリロタキサン |
CN101253219B (zh) * | 2005-08-31 | 2012-10-31 | 日产自动车株式会社 | 疏水性改性聚轮烷和交联聚轮烷 |
JP2007130386A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Univ Of Tokyo | 眼用装置 |
WO2009136618A1 (ja) | 2008-05-07 | 2009-11-12 | アドバンスト・ソフトマテリアルズ株式会社 | ポリロタキサン、及びポリロタキサンとポリマーとの架橋体、並びにこれらの製造方法 |
WO2009145073A1 (ja) | 2008-05-30 | 2009-12-03 | アドバンスト・ソフトマテリアルズ株式会社 | ポリロタキサン、水系ポリロタキサン分散組成物、及びポリロタキサンとポリマーとの架橋体、並びにこれらの製造方法 |
CN101768279B (zh) | 2008-12-30 | 2012-04-18 | 国家纳米科学中心 | 羟丙基聚轮烷-磷脂聚合物及其制备方法和应用 |
JP2010042415A (ja) * | 2009-11-09 | 2010-02-25 | Nissan Motor Co Ltd | 焼付け硬化型水系エナメル塗膜 |
JP2011144338A (ja) * | 2009-12-16 | 2011-07-28 | Nissan Motor Co Ltd | 水系塗料およびこれを用いた水系塗膜 |
JP5817087B2 (ja) * | 2010-03-02 | 2015-11-18 | 日産自動車株式会社 | 修飾ポリロタキサンおよびその製造方法ならびにこれを用いた溶液、溶剤系塗料、溶剤系塗膜 |
KR20150005557A (ko) | 2012-03-30 | 2015-01-14 | 우베 고산 가부시키가이샤 | 블록기를 갖는 폴리로탁산의 제조 방법 |
US10125309B2 (en) * | 2013-11-11 | 2018-11-13 | Tokuyama Corporation | Photochromic composition |
-
2018
- 2018-06-05 WO PCT/JP2018/021471 patent/WO2018225704A1/ja unknown
- 2018-06-05 EP EP18812701.3A patent/EP3636674A4/en active Pending
- 2018-06-05 US US16/619,052 patent/US11072667B2/en active Active
- 2018-06-05 CN CN201880036455.5A patent/CN110678486B/zh active Active
- 2018-06-05 JP JP2019523535A patent/JP7133227B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007063412A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Nissan Motor Co Ltd | 親水性修飾ポリロタキサン及び架橋ポリロタキサン |
WO2012124217A1 (ja) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | 住友精化株式会社 | 粉末状親水性修飾ポリロタキサンの製造方法 |
WO2012124218A1 (ja) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | 住友精化株式会社 | 親水性修飾ポリロタキサンの製造方法 |
WO2013099842A1 (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | アドバンスト・ソフトマテリアルズ株式会社 | 修飾化ポリロタキサン及びその製造方法、並びに修飾化ポリロタキサンを有して形成される材料 |
WO2013147300A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 宇部興産株式会社 | ヒドロキシアルキル化ポリロタキサンの製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20200087418A1 (en) | 2020-03-19 |
US11072667B2 (en) | 2021-07-27 |
EP3636674A1 (en) | 2020-04-15 |
CN110678486A (zh) | 2020-01-10 |
EP3636674A4 (en) | 2021-03-31 |
CN110678486B (zh) | 2021-09-24 |
JP7133227B2 (ja) | 2022-09-08 |
WO2018225704A1 (ja) | 2018-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5542056B2 (ja) | 溶媒フリーの架橋ポリロタキサンを有する材料、及びその製造方法 | |
JP5455898B2 (ja) | ポリロタキサン、水系ポリロタキサン分散組成物、及びポリロタキサンとポリマーとの架橋体、並びにこれらの製造方法 | |
WO2012165402A1 (ja) | 架橋ポリロタキサンを有する材料、及びその製造方法 | |
WO2011108515A1 (ja) | 架橋ポリロタキサンを有する材料、及びその製造方法 | |
Volokhova et al. | Polysaccharide-containing block copolymers: synthesis and applications | |
JP6457395B2 (ja) | ポリロタキサン含有組成物 | |
WO2013099842A1 (ja) | 修飾化ポリロタキサン及びその製造方法、並びに修飾化ポリロタキサンを有して形成される材料 | |
JP6286362B2 (ja) | 新規ポリロタキサン及びその製造方法 | |
JPWO2018225704A1 (ja) | 環状分子にポリアルキレンオキシド鎖又はその誘導体を有する置換基を有するポリロタキサン及びその製造方法 | |
JP2017110211A (ja) | 修飾ポリロタキサン、その組成物、及びその製造方法 | |
JP6794662B2 (ja) | 修飾ポリロタキサン、その組成物、及びその製造方法 | |
WO2020045325A1 (ja) | ポリロタキサン、該ポリロタキサンを有する熱硬化性組成物、及び熱硬化架橋体、並びにポリロタキサンの製造方法及び熱硬化架橋体の製造方法 | |
JP7345819B2 (ja) | 環状分子の一部にオキサゾリン由来の基を有するポリロタキサン、該ポリロタキサンを有する組成物、及び該ポリロタキサンの製造方法 | |
US12006402B2 (en) | Polyrotaxane, thermally curable composition including said polyrotaxane, thermally cured crosslinked object, production method for polyrotaxane, and production method for thermally cured crosslinked object | |
JP2021178910A (ja) | 環状分子にプロピレンオキシ繰り返し単位を有して形成される鎖を有する基を有するポリロタキサンの製造方法 | |
WO2020256046A1 (ja) | 環状分子に長鎖アルキル基を有するポリロタキサン、該ポリロタキサンを有する組成物、及び該ポリロタキサンの製造方法 | |
WO2021230268A1 (ja) | 環状分子にプロピレンオキシ繰り返し単位を有して形成される鎖を有する基を有するポリロタキサン | |
KR20210102827A (ko) | 초분자 가교제를 포함하는 형상기억 고분자, 이의 제조방법 및 이를 이용한 약물 용출용 형상기억 고분자 | |
JPWO2019082869A1 (ja) | 低包接率ポリロタキサンの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210421 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220531 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220720 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220809 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220822 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7133227 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |