KR101151979B1 - Ｎ-술포닐디카르복스이미드 함유 테더링 화합물 - Google Patents

Ｎ-술포닐디카르복스이미드 함유 테더링 화합물 Download PDF

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모세스 엠. 데이빗
케리 에이. 키프케
브린다 비. 라크쉬미
찰스 엠. 레어
조지 지. 아이. 무어
라훌 알. 샤흐
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Abstract

아민 함유 물질을 기질에 고정화하는데 테더링 화합물로서 이용될 수 있는 2개의 반응성 관능기를 갖는 화합물이 설명된다. 제1 반응성 관능기는 기질 표면에 대한 부착을 제공하는데 이용될 수 있다. 제2 반응성 관능기는 아민 함유 물질, 특히 일차 지방족 아민과 반응되어 기질과 아민 함유 물질 사이에 연결기를 형성할 수 있는 N-술포닐디카르복스이미드기이다. 본 발명은 또한 아민 함유 물질을 기질에 고정화하는 제품 및 방법을 제공한다.
아민 함유 물질, 기질, 테더링 화합물, 관능기, N-술포닐디카르복스이미드

Description

Ｎ-술포닐디카르복스이미드 함유 테더링 화합물{Ｎ-SULFONYLDICARBOXIMIDE CONTAINING TETHERING COMPOUNDS}
관련 출원
본 출원은 2003년 11월 14일자로 출원된 미국 특허 출원 제10/714,053호의 일부 계속 출원이다.
본 발명은 기질 반응성 기 및 N-술포닐디카르복스이미드기 둘다를 포함하는 화합물을 제공한다. 본 발명은 또한 아민 함유 물질을 기질에 고정화하는 제품 및 방법을 제공한다.
기질 표면 상에 고정화된 아민 함유 분석물, 아미노산, 펩티드, DNA 단편, RNA 단편, 단백질 단편, 소기관 및 면역글로불린과 같은 아민 함유 물질은 수많은 용도에 사용될 수 있다. 예를 들면, 고정화된 생물학적 아민은 질병 또는 유전적 결함의 의학적 진단에, 생물학적 분리에 또는 각종 생물분자의 검출에 사용될 수 있다.
기질에 대한 아민 함유 물질의 부착은 종종 테더링 (tethering) 화합물의 사용을 통해 이루어진다. 테더링 화합물은 일반적으로 연결기에 의해 분리되는 2개의 반응성 관능기를 갖는다. 관능기 중의 하나는 기질 표면 상의 상보적 관능기와 의 반응에 의해 테더링 화합물을 기질에 정착시키는 수단을 제공한다. 제2 반응성 관능기는 아민 함유 물질과 반응하도록 선택될 수 있다. 제2 반응성 관능기는 예를 들면, 활성화 아실 유도체, 예를 들면 N-히드록시숙신이미드 에스테르 또는 시클릭 아즈락톤일 수 있다. 아민 함유 물질은 N-히드록시숙신이미드 에스테르와 반응하여 카르복스아미드를 형성하고 그 결과 N-히드록시숙신이미드 단편의 치환이 일어나게 된다. 아민 함유 물질이 시클릭 아즈락톤과 반응하면 고리 구조의 개환이 일어나게 된다.
N-히드록시숙신이미드 에스테르 또는 시클릭 아즈락톤과 같은 기를 포함하는 테더링 화합물은 일차 아민 함유 물질과 높은 반응성을 갖긴 하지만, 그러한 테더링 화합물은 많은 문제점을 나타낼 수 있다. 생물학적 아민과의 많은 반응들은 희석된 수용액에서 수행된다. 이러한 조건하에서, N-히드록시숙신이미드 에스테르 관능기는 신속하게 가수분해되는 것으로 알려져 있다. 이러한 경쟁 반응은 기질 상의 아민 함유 물질의 불완전한 또는 비효율적인 고정화를 야기시킬 수 있다. 시클릭 아즈락톤 관능기는 가수분해에 대해 더욱 안정적이긴 하지만, 시클릭 아즈락톤기는 테더링 화합물을 기질에 부착시키는데 사용될 수 있는 많은 기와 합성적으로 부적합한 경향이 있다.
요약
아민 함유 물질을 기질에 고정화하기 위한 테더링 화합물로서 기능할 수 있는 화합물이 제공된다. 더욱 상세하게는, 그 화합물은 2가지 유형의 반응성 관능기를 포함한다. 제1 유형의 반응성 관능기는 기질 표면 상의 상보적 관능기와 반 응할 수 있는 기질 반응성 기이므로 테더링기의 기질로의 부착이 일어나게 된다. 제2 유형의 반응성 관능기는 개환 반응에 의해 아민 함유 물질과 반응할 수 있는 N-술포닐디카르복스이미드 유도체이다. 기질과 아민 함유 물질 사이에는 연결 기가 형성된다. 아민 함유 물질을 기질에 고정화하는 제품 및 방법이 또한 제공된다.
본 발명의 한 면에서, 화합물이 제공된다. 그 화합물은 하기 화학식 I로 나타내어진다.
Figure 112006041187416-pct00001
여기서,
X1은 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기로부터 선택된 기질 반응성 관능기이고;
Y1은 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이고;
R1 및 R2는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
r은 X1이 일가 기일 때 1이거나 X1이 이가 기일 때 2이다. 화학식 I의 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 I에 따른 일부 화합물에서, 기질 반응성 기 X1은 에틸렌계 불포화기이고 Y1 기는 카르보닐기를 통해 에틸렌계 불포화 기에 직접 결합된 카르보닐, 카르보닐옥시 또는 카르보닐이미노기를 함유한다. 즉, 이 화합물은 하기 화학식 Ia에 따른다.
Figure 112006041187416-pct00002
여기서,
R8은 수소, 알킬 또는 아릴이고;
L1은 옥시, -C(Ra)2- 또는 -NRa- (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)이고;
Y3은 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이고;
R1 및 R2는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성한다. 화학식 Ia의 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화합물은 또한 하기 화학식 II에 따른 것일 수 있다.
Figure 112006041187416-pct00003
여기서,
X2는 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기로부터 선택된 기질 반응성 관능기이고;
R4 및 R5는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
Y2는 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이고;
R3은 알킬, 아릴, 아랄킬 또는 -NRbRc (여기서, Rb 및 Rc는 각각 알킬기이거나 또는 그들이 부착된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 헤테로시클릭 기를 형성함)이고;
r은 X2가 일가 기일 때 1이거나 X2가 이가 기일 때 2이다. 화학식 II의 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 II에 따른 일부 화합물에서, 기질 반응성 기 X2는 에틸렌계 불포화기이고 Y2는 카르보닐기를 통해 에틸렌계 불포화 기에 직접 결합된 카르보닐, 카르보닐옥시 또는 카르보닐이미노기를 함유한다. 즉, 이 화합물은 하기 화학식 IIa에 따른 것이다.
Figure 112006041187416-pct00004
여기서,
R3은 알킬, 아릴, 아랄킬 또는 -NRbRc (여기서, Rb 및 Rc는 각각 알킬기이거나 또는 그들이 부착된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 헤테로시클릭 기를 형성함)이고;
R4 및 R5는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
Y4는 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소 또는 알킬임)으로부터 선택된 이가 기이고;
L2는 옥시, -C(Ra)2- 또는 -NRa- (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)이고;
R8은 수소, 알킬 또는 아릴이다. 그 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
본 발명의 또 다른 면은 제품을 제공한다. 한 실시양태에서, 제품은 기질에 부착된 테더링기를 포함한다. 테더링기는 화학식 I의 화합물에서의 기질 반응성 기 X1 (예를 들면, 화학식 Ia의 H2C=CR8-기) 또는 화학식 II의 화합물에서의 X2와 기질 표면 상의 상보적 관능기와 이온 결합, 공유 결합 또는 그의 조합을 형성하게 되는 반응 생성물이다. 기질 부착된 테더링기는 아민 함유 물질과 반응할 수 있는 N-술포닐디카르복스이미드기를 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 제품은 연결기를 통해 기질에 고정화된 아민 함유 물질을 포함한다.
본 발명의 또 다른 면은 아민 함유 물질을 기질에 고정화하는 방법을 제공한다. 이 방법은 화학식 I의 화합물에서의 기질 반응성 기 X1 (예를 들면, 화학식 Ia의 H2C=CR8-기) 또는 화학식 II의 화합물에서의 X2를 기질 상의 상보적 관능기와 반응시켜 기질 부착된 테더링기를 제조하고; 기질 부착된 테더링기의 N-술포닐디카르복스이미드기를 아민 함유 물질과 반응시켜 아민 함유 물질과 기질 사이에 연결기를 형성하는 것을 포함한다.
본 발명의 상기 요약은 본 발명의 개시된 각 실시양태 또는 모든 이행을 설명하려는 것은 아니다. 이어지는 상세한 설명은 이들 실시양태를 더욱 상세히 예증한다.
상기 면들은 첨부 도면과 관련된 각종 실시양태의 다음의 상세한 설명을 고려하여 더욱 충분히 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 테더링 화합물로부터 유래된 연결 기에 의해 다이아몬드상 유리/다이아몬드상 탄소/폴리이미드/다이아몬드상 탄소/다이아몬드상 유리의 다층 기질 상에 고정화된 IgG에 의한 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus)의 포획을 나타내는 공초점 현미경 사진이다.
도 2는 테더링기의 부재하에 스타필로코쿠스 아우레우스에 대한 다이아몬드상 유리/다이아몬드상 탄소/폴리이미드/다이아몬드상 탄소/다이아몬드상 유리의 다층 기질의 노출을 나타내는 공초점 현미경 사진이다.
본 발명이 다양한 변형 및 별법 형태에 적용가능하지만, 그의 특정의 것은 도면에 예로써 나타내어져 있고 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 발명을 기재된 특정 실시양태에 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 오히려, 본 발명의 취지 및 영역 내에 속하는 모든 변형, 등가사항 및 별법을 커버하려는 것이다.
아민 함유 물질을 기질에 고정화하는데 사용될 수 있는 2개의 반응성 관능기를 갖는 화합물이 설명된다. 제1 반응성 관능기는 기질 표면에 부착시키는데 이용될 수 있다. 제2 반응성 관능기는 아민 함유 물질, 특히 일차 지방족 아민 함유 물질과 반응되어 기질과 아민 함유 물질 사이에 연결기를 형성할 수 있는 N-술포닐디카르복스이미드 유도체이다. 본 발명은 또한 아민 함유 물질을 기질에 고정화하는 제품 및 방법을 제공한다.
정의
본원에 사용된 용어 관사 "하나(a 및 an)" 및 "그(the)"는 하나 이상의 요소들이 설명됨을 의미하기 위해 "하나 이상(at least one)"과 상호교환적으로 사용된다.
본원에 사용된 용어 "아실"은 화학식 -(CO)R (여기서, R은 알킬기이고, 여기에 사용된 (CO)는 탄소가 이중 결합으로 산소에 부착된 것을 나타냄)의 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "아실옥시"는 R이 알킬기인 화학식 -O(CO)R의 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "아실옥시실릴"은 Si에 부착된 아실옥시기 (즉, R이 알킬인 Si-O(CO)R)를 갖는 일가 기를 의미한다. 예를 들면, 아실옥시실릴은 n이 0 내지 2의 정수이고 L이 할로겐 또는 알콕시인 화학식 -Si[O(CO)R]3- nLn를 가질 수 있다. 특정 예로는 -Si[O(CO)CH3]3, -Si[O(CO)CH3]2Cl 또는 -Si[O(CO)CH3]Cl2가 있다.
본원에 사용된 용어 "알콕시"는 R이 알킬기인 화학식 -OR의 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "알콕시카르보닐"은 R이 알킬기인 화학식 -(CO)OR의 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "알콕시실릴"은 Si에 부착된 알콕시기 (즉, R이 알킬인 Si-OR)를 갖는 기를 의미한다. 예를 들면, 알콕시실릴은 n이 0 내지 2의 정수이고 La가 할로겐 또는 아실옥시인 화학식 -Si(OR)3-n(La)n을 가질 수 있다. 특정 예로는 -Si(OCH3)3, -Si(OCH3)2Cl 또는 -Si(OCH3)Cl2가 있다.
본원에 사용된 용어 "알킬"은 알칸의 일가 라디칼을 의미하며, 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭 또는 그의 조합인 기를 포함한다. 알킬기는 전형적으로 1 내지 30개의 탄소 원자를 갖는다. 일부 실시양태에서, 알킬기는 1 내지 20개의 탄소 원자, 1 내지 10개의 탄소 원자, 1 내지 6개의 탄소 원자 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다. 알킬기의 예로는, 제한되는 것은 아니지만 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-프로필, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, n-헥실, 시클로헥실, n-헵틸, n-옥틸 및 에틸헥실이 있다.
본원에 사용된 용어 "알킬 디술피드"는 R이 알킬기인 화학식 -SSR의 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "알킬렌"은 알칸의 이가 라디칼을 의미한다. 알킬렌은 직쇄, 분지쇄, 시클릭 또는 그의 조합일 수 있다. 알킬렌은 전형적으로 1 내지 200개의 탄소 원자를 갖는다. 일부 실시양태에서, 알킬렌은 1 내지 100, 1 내지 80, 1 내지 50, 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 10, 1 내지 6 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다. 알킬렌의 라디칼 중심은 동일한 탄소 원자상에 있거나 (즉, 알킬리덴) 또는 상이한 탄소 원자 상에 있을 수 있다.
본원에 사용된 용어 "아랄킬"은 Ar이 방향족 카르보시클릭 기이고 R이 알킬기인 화합물 R-Ar의 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "아랄킬렌"은 Ar이 아릴렌기이고 R이 알킬렌기인 화학식 -R-Ar의 이가 라디칼을 의미한다.
본원에 사용된 용어 "아릴"은 일가 방향족 카르보시클릭 라디칼을 의미한다. 아릴은 하나의 방향족 고리를 가질 수 있거나 방향족 고리에 연결되거나 융합된 5개 이하의 카르보시클릭 고리 구조물을 포함할 수 있다. 다른 고리 구조물은 방향족, 비-방향족 또는 그의 조합일 수 있다. 아릴기의 예로는, 제한되는 것은 아니지만 페닐, 비페닐, 터페닐, 안트릴, 나프틸, 아세나프틸, 안트라퀴노닐, 페난트릴, 안트라세닐, 피레닐, 퍼릴레닐 및 플루오레닐이 있다.
본원에 사용된 용어 "아릴렌"은 연결되거나, 융합되거나 또는 그의 조합인 1 내지 5개의 고리를 갖는 카르보시클릭 방향족 화합물의 이가 라디칼을 의미한다. 일부 실시양태에서, 아릴렌기는 5개 이하의 고리, 4개 이하의 고리, 3개 이하의 고리, 2개 이하의 고리, 또는 1개의 방향족 고리를 갖는다. 예를 들면, 아릴렌기는 페닐렌일 수 있다.
본원에 사용된 용어 "아지도"는 화학식 -N3의 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "아지리디닐"은 하기 화학식
Figure 112006041187416-pct00005
(여기서, Rd는 수소 또는 알킬임)을 갖는 아지리딘의 시클릭 일가 라디칼을 의미한다.
본원에 사용된 용어 "벤조트리아졸릴"은 트리아졸릴기에 융합된 벤젠기를 갖는 일가 기를 의미한다. 벤조트리아졸릴기에 대한 화학식은 C6H4N3-이다.
본원에 사용된 용어 "카르보닐"은 화학식 -(CO)-의 이가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "카르보닐이미노"는 Ra가 수소, 알킬 또는 아릴인 화학식 -(CO)NRa-의 이가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "카르보닐옥시"는 화학식 -(CO)O-의 이가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "카르보닐옥시카르보닐"은 화학식 -(CO)O(CO)-의 이가 기를 의미한다. 그러한 기는 무수물 화합물의 일부이다.
본원에 사용된 용어 "카르보닐티오"는 화학식 -(CO)S-의 이가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "카르복시"는 화학식 -(CO)OH의 일가 기 또는 그의 염을 의미한다.
본원에 사용된 용어 "시아노"는 화학식 -CN의 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "디카르복스이미드"는 하기 화학식의 삼가 기를 의미한다.
Figure 112006041187416-pct00006
본원에 사용된 용어 "디술피드"는 화학식 -S-S-의 이가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "에틸렌계 불포화된"은 R8이 수소, 알킬 또는 아릴인 화학식 -CR8=CH2의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "할로"는 F, Cl, Br 또는 I로부터 선택된 할로겐을 의미한다.
본원에 사용된 용어 "할로알킬"은 하나 이상의 수소 원자가 F, Cl, Br 또는 I로부터 선택된 할로겐으로 치환된 알킬을 의미한다. 퍼플루오로알킬기는 할로알킬기의 부분집합이다.
본원에 사용된 용어 "할로카르보닐옥시"는 X가 F, Cl, Br 또는 I로부터 선택된 할로겐 원자인 화학식 -O(CO)X의 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "할로카르보닐"은 X가 F, Cl, Br 또는 I로부터 선택된 할로겐 원자인 화학식 -(CO)X의 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "할로실릴"은 할로겐에 부착된 Si를 갖는 기 (즉, X가 할로겐인 Si-X)를 의미한다. 예를 들면, 할로실릴기는 n이 0 내지 2의 정수이고 Lb가 알콕시 또는 아실옥시로부터 선택된 화학식 -SiX3 -n(Lb)n을 가질 수 있다. 일부 특정 예는 -SiCl3, -SiC120CH3 및 -SiCl(OCH3)2 기를 포함한다.
본원에 사용된 용어 "헤테로알킬렌"은 하나 이상의 탄소 원자가 황, 산소 또는 NRd (여기서, Rd는 수소 또는 알킬임)로 치환된 이가 알킬렌을 의미한다. 헤테로알킬렌은 직쇄, 분지쇄, 시클릭 또는 그의 조합일 수 있으며, 400개 이하의 탄소 원자 및 30개 이하의 헤테로원자를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 헤테로알킬렌은 300개 이하의 탄소 원자, 200개 이하의 탄소 원자, 100개 이하의 탄소 원자, 50개 이하의 탄소 원자, 30개 이하의 탄소 원자, 20개 이하의 탄소 원자 또는 10개 이하의 탄소 원자를 포함한다.
본원에 사용된 용어 "히드록시"는 화학식 -OH의 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "이소시아네이토"는 화학식 -NCO의 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "메르캅토"는 화학식 -SH의 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "N-술포닐디카르복스이미드"는 하기 화학식의 삼가체를 의미한다.
Figure 112006041187416-pct00007
본원에 사용된 용어 "옥시카르보닐이미노"는 Ra가 수소, 알킬 또는 아릴인 화학식 -O(CO)NRa의 이가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "옥시"는 화학식 -O-의 이가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "옥시카르보닐옥시"는 화학식 -O(CO)O-의 이가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "옥시카르보닐티오"는 화학식 -O(CO)S-의 이가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "퍼플루오로알킬"은 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환된 알킬기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "포스페이토"는 화학식 -OP03H2의 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "포스포노"는 화학식 -P03H2의 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "포스포르아미도"는 화학식 -NHP03H2의 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "일차 방향족 아미노"는 Ar이 아릴기인 화학식 -ArNH2의 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "이차 방향족 아미노"는 Ar이 아릴기이고 Re가 알킬 또는 아릴인 화학식 -ArNReH의 일가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "삼차 아미노"는 R이 알킬인 화학식 -NR2의 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "티오"는 화학식 -S-의 이가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "티오카르보닐이미노"는 Ra가 수소, 알킬 또는 아릴인 화학식 -S(CO)NRa-의 이가 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "부착기"는 화학식 I에 따른 화합물에서의 기질 반응성 기와 기질 표면 상의 상보적 관능기와의 반응에 의해 형성된 기를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "상보적 관능기"는 인용된 기와 반응하여 이온 결합, 공유 결합 또는 그의 조합을 형성할 수 있는 기를 의미한다. 예를 들면, 상보적 관능기는 화학식 I에서의 기 X1 또는 화학식 II에서의 기 X2와 반응할 수 있는 기질 상의 기일 수 있다.
본원에 사용된 용어 "연결기"는 고정화된 아민 함유 물질에 기질을 연결하는 기를 의미한다. 부착기는 연결기의 일부이다.
본원에 사용된 용어 "실온"은 약 20 내지 약 25 ℃ 또는 약 22 내지 약 25 ℃의 온도를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "기질"은 테더링기가 부착될 수 있는 고상 지지체를 의미한다 (즉, 기질은 테더링 화합물과 반응할 수 있는 기를 갖는다). 기질은, 제한되는 것은 아니지만 박막, 시트, 멤브레인, 필터, 부직 또는 제직 섬유, 중공 또는 고상 비드, 병, 판, 관, 막대, 파이프 또는 웨이퍼를 포함한 임의의 유용한 형태를 가질 수 있다. 기질은 다공성 또는 비다공성, 경질 또는 연질, 투명 또는 불투명, 맑은 또는 유색, 또는 반사성 또는 비반사성일 수 있다. 적당한 기질 물질로는 예를 들면, 중합체 물질, 유리, 규소, 세라믹, 금속, 금속 산화물 또는 그의 조합이 있다.
본원에 사용된 용어 "테더링 화합물"은 2개의 반응성 기를 갖는 화합물을 의미한다. 반응성 기의 중의 하나 (즉, 기질 반응성 관능기)는 기질 표면 상의 상보적 관능기와 반응하여 테더링기를 형성한다. 다른 반응성 기 (즉, N-술포닐디카르복스이미드기)는 아민 함유 물질과 반응할 수 있다. 테더링 화합물의 양쪽의 반응성 관능기가 반응함으로써 기질과 아민 함유 물질 사이에 연결기가 형성된다 (즉, 아민 함유 물질이 기질 상에 고정화될 수 있다).
본원에 사용된 용어 "테더링기"는 테더링 화합물 상의 기질 반응성 기와 기질 표면 상의 상보적 관능기와의 반응에서 생긴, 기질에 부착된 기를 의미한다. 테더링기는 아민 함유 물질과 반응할 수 있는 기를 포함한다 (즉, 테더링기는 N-술포닐디카르복스이미드기를 포함한다).
본원에 사용된 화학식에서 2개의 기를 연결하는 곡선은 2개의 기가 함께 시클릭 구조의 일부를 형성하는 것을 나타낸다.
화합물
본 발명의 한 면은 아민 함유 물질을 기질에 고정화하기 위한 테더링 화합물로서 사용될 수 있는 화합물을 제공한다. 그 화합물은 기질 반응성 기 및 N-술포닐디카르복스이미드기 둘다를 포함한다. 기질 반응성 기는 기질에 부착하는데 이용될 수 있으며 N-술포닐디카르복스이미드기는 아민 함유 물질과 반응하여 아민 함유 물질과 기질 사이에 연결기를 형성하게 한다.
한 실시양태에서, 상기 화합물은 하기 화학식 I로 나타내어진다:
<화학식 I>
Figure 112006041187416-pct00008
여기서,
X1은 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기로부터 선택된 기질 반응성 관능기이고;
Y1은 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이고;
R1 및 R2는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
r은 X1이 일가 기일 때 1이거나 X1이 이가 기일 때 2이다. 화학식 I의 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
반응성 관능기 X1은 전형적으로 화학식 I에서의 N-술포닐디카르복스이미드기와 반응하지 않으며, 예를 들면 기질 표면 상의 상보적 관능기와의 반응에 의해 기질에 대한 부착을 제공하는데 이용될 수 있다. 즉, X1은 상보적 관능기와 반응하여 기질 부착된 테더링기를 형성할 수 있다. X1은 일가 또는 이가일 수 있다. X1이 이가일 때, r은 2이고 화학식 I의 화합물은 X1에 대하여 대칭일 수 있는 다음 화학식을 갖는다:
Figure 112006041187416-pct00009
디술피드는 예시적인 이가 X1 기이다. X1이 일가일 때, 화학식 II에서의 r은 1이고 화합물은 다음 화학식을 갖는다:
Figure 112006041187416-pct00010
적당한 일가 X1 기는 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기이다.
X1 기는 전형적으로 기질 표면 상의 상보적 관능기와 반응하여 안정한 이온 결합, 공유 결합 또는 그의 조합을 형성할 수 있다. 중합체 기질의 표면에 부착하기에 적당한 X1 기는 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노 또는 에틸렌계 불포화 기이다. 금 함유 기질의 표면에 부착하기에 적당한 X1 기는 메르캅토, 디술피드 또는 알킬 디술피드이다. 다른 금속 함유 기질의 표면에 부착하기에 적당한 X1 기는 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도 또는 포스페이토기이다. 유리 또는 세라믹 함유 기질에 또한 금속 산화물 함유 또는 수화 금속 산화물 함유 기질에 부착하기에 적당한 X1 기는 할로실릴, 알콕시실릴 또는 아실옥시실릴기이다.
화학식 I에 따른 일부 화합물에서, X1 기는 에틸렌계 불포화 기일 수 있다. 이들 화합물은, 예를 들면 비닐 화합물, 비닐 에스테르 화합물, 알릴 에스테르 화합물, 스티렌 화합물, 비닐 케톤 화합물, 아크릴레이트 화합물, 메타크릴레이트 화합물 등일 수 있다. 이들 다른 유형의 화합물은 예를 들면, 다른 Y1 기를 선택함으로써 형성될 수 있다.
화학식 I에서의 Y1 기는 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기일 수 있다. Y1 기는 전형적으로 퍼옥시드 기를 포함하지 않는다 (즉, 2개의 옥시기가 함께 결합됨). 적당한 헤테로알킬렌은 일반적으로 1 내지 400개의 탄소 원자 및 N, O, S 또는 그의 조합으로부터 선택된 30개 이하의 헤테로원자를 갖는다. 적당한 알킬렌은 1 내지 200개의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 헤테로알킬렌 및 알킬렌기는 직쇄, 분지쇄, 시클릭 또는 그의 조합일 수 있다.
화학식 I에서의 Y1 기는 종종 하기 화학식에서와 같이 술포닐기에 직접 부착된 아릴렌기를 포함할 수 있다.
Figure 112006041187416-pct00011
여기서, Ar1은 아릴렌기이고, Y1a는 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이다. X1, r, R1 및 R2는 화학식 I에 대해 이미 정의된 바와 같다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다. 일부 실시양태에서, 아릴렌기는 페닐렌이다. 일부 예에서, Ar1은 페닐렌이고 Y1a는 단일 결합이다 (즉, X1은 페닐렌기에 직접 부착된다).
Y1 기는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합으로부터 선택된 기에 의해 아릴렌기에 결합된 제1 알킬렌기를 포함할 수 있다. 제1 알킬렌기는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오 또는 -NRa-로부터 선택된 기에 의해 제2 알킬렌기에 또는 제1 헤테로알킬렌기에 더 결합될 수 있다. 추가의 알킬렌 또는 헤테로알킬렌기가 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오 또는 -NRa-로부터 선택된 기에 의해 제2 알킬렌기에 또는 제1 헤테로알킬렌기에 결합될 수 있다. 예를 들면, 화학식 I에서의 Y1은 하기 화학식에서와 같이 카르보닐옥시 또는 카르보닐이미노기에 의해 아릴렌기에 결합된 알킬렌기를 포함할 수 있다.
Figure 112006041187416-pct00012
여기서, n은 1 내지 100의 정수이고; Ar1은 아릴렌기이고; L은 산소 또는 NRa이다. 예시적인 화합물은 n이 80 이하, 60 이하, 40 이하, 20 이하 또는 10 이하의 정수이고, Ar1이 페닐렌인 것을 포함한다. X1, r, R1 및 R2 기는 화학식 I에 대해 이미 정의된 바와 같다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
또 다른 예에서, Y1 기는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오 또는 -NRa-로부터 선택된 기에 의해 아릴렌기에 결합된 제1 헤테로알킬렌기를 포함할 수 있다. 제1 헤테로알킬렌기는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오 또는 -NRa- (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)로부터 선택된 기에 의해 제2 헤테로알킬렌기에 또는 제1 알킬렌기에 더 결합될 수 있다. 추가의 알킬렌 또는 헤테로알킬렌기는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노기, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합으로부터 선택된 기에 의해 제2 헤테로알킬렌기에 또는 제1 알킬렌기에 결합될 수 있다. 예를 들면, 화합물은 하기 구조를 가질 수 있다:
Figure 112006041187416-pct00013
여기서, 각 n은 독립적으로 1 내지 100의 정수이고; m은 1 내지 200의 정수이고; Ar1은 아릴렌기이고; k는 2 내지 4의 정수이고; D는 산소, 황 또는 NH이고; L은 산소 또는 NRa이다. 일부 화합물에서, 각 n은 독립적으로 80 이하, 60 이하, 40 이하, 20 이하 또는 10 이하의 정수이고; m은 150 이하, 100 이하, 80 이하, 60 이하, 40 이하, 20 이하 또는 10 이하의 정수이다. 예시적인 화합물은 D가 산소이고; k가 2이고; Ar1이 페닐렌인 것을 포함한다. X1, r, R1 및 R2 기는 화학식 I에 대해 이미 정의된 바와 같다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
Y1 기는 단일 결합일 수 있다. 예를 들면, 다음 화학식에서, X1이 일차 또는 이차 방향족 아미노기일 때 Y1은 단일 결합이다.
Figure 112006041187416-pct00014
여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴이다. R1 및 R2 기는 화학식 II에 대해 이미 정의된 바와 같다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
일부 실시양태에서, Y1은 아릴렌기를 포함하지 않는다. 예를 들면, Y1은 알킬렌기일 수 있다. 또 다른 예에서, 제1 알킬렌기는 카르보닐, 카르보닐이미노, 카르보닐옥시, 옥시, 티오 또는 -NRa-로부터 선택된 기에 의해 제2 알킬렌기에 또는 제1 헤테로알킬렌기에 결합될 수 있다. 추가의 알킬렌 또는 헤테로알킬렌기가 카르보닐, 카르보닐이미노, 카르보닐옥시, 옥시, 티오 또는 -NRa-로부터 선택된 기에 의해 제2 알킬렌기에 또는 제1 헤테로알킬렌기에 결합될 수 있다. 또 다른 예에서, Y1은 헤테로알킬렌기일 수 있다. 또 다른 예에서, 제1 헤테로알킬렌기는 카르보닐, 카르보닐이미노, 카르보닐옥시, 옥시, 티오 또는 -NRa-로부터 선택된 기에 의해 제2 헤테로알킬렌기에 또는 제1 알킬렌기에 결합될 수 있다. 추가의 알킬렌 또는 헤테로알킬렌기는 제2 헤테로알킬렌기에 또는 제1 알킬렌기에 결합될 수 있다.
화학식 I에서, R1 및 R2는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성한다. 임의의 시클릭 또는 바이시클릭 기는 포화 또는 불포화될 수 있다. 예시적인 구조는, 제한되는 것은 아니지만 다음을 포함한다:
Figure 112006041187416-pct00015
여기서, R은 알킬이고, X1, r 및 Y1 기는 화학식 I에 대해 이미 정의된 바와 같다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
일부 예에서, 화합물은 다음 구조를 갖는다:
Figure 112006041187416-pct00016
여기서, R은 알킬이고; Ar1은 아릴렌이고; Y1a는 단일 결합, 알킬렌, 헤테로알킬렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다. 일부 예에서, Ar1은 페닐렌이다.
화학식 I에 따른 예시적인 화합물은, 제한되는 것은 아니지만 다음을 포함한다:
Figure 112006041187416-pct00017
Figure 112006041187416-pct00018
Figure 112006041187416-pct00019
Figure 112006041187416-pct00020
Figure 112006041187416-pct00021
Figure 112006041187416-pct00022
이들 화합물 또는 화학식 I의 영역 내에 드는 임의의 다른 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 I에 따른 일부 화합물에서, 기질 반응성 기 X1은 에틸렌계 불포화기이고 Y1 기는 카르보닐기를 통해 에틸렌계 불포화 기에 직접 결합된 카르보닐, 카르보닐옥시 또는 카르보닐이미노기를 포함한다. 즉, 이 화합물은 하기 화학식 Ia를 갖는다:
<화학식 Ia>
Figure 112006041187416-pct00023
여기서,
R8은 수소, 알킬 또는 아릴이고;
L1은 옥시, -C(Ra)2- 또는 -NRa- (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)이고;
Y3은 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이고;
R1 및 R2는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성한다. 화학식 Ia의 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 Ia의 화합물은 X1이 에틸렌계 불포화 기 H2C=CR8이고, Y1이 -(CO)-L1-Y3인 화학식 I의 화합물의 부분집합이다. 화학식 Ia의 화합물은 예를 들면, 아크릴레이트 (즉, R8은 수소이고 L1은 옥시임), 메타크릴레이트 (즉, R8은 메틸이고 L1은 옥시임), 아크릴아미드 (즉, R8은 수소이고 L1은 -NRa-임), 메타크릴아미드 (즉, R8은 메틸이고 L1은 -NRa-임) 또는 비닐 케톤 (즉, L1은 -C(Ra)2-임)일 수 있다.
화학식 Ia의 일부 화합물에서, Y3 기는 하기 화학식에서와 같이 헤테로알킬렌, 카르보닐기 및 아릴렌기를 포함한다.
Figure 112006041187416-pct00024
여기서, m은 1 내지 200의 정수이고; k는 2 내지 4의 정수이고; D는 산소, 황 또는 NH이고; Ar1은 아릴렌이다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다. 이 화학식의 일부 화합물에서, m은 150 이하, 100 이하, 80 이하, 60 이하, 40 이하, 20 이하 또는 10 이하의 정수이다. 예시적인 화합물은 R8이 수소 또는 메틸이고; L1이 옥시 또는 -NRa-이고; D가 산소이고; k가 2이고; Ar1이 페닐렌인 것을 포함한다. R1 및 R2 기는 화학식 Ia에 대해 이미 정의된 바와 같다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 Ia의 다른 화합물에서, Y3 기는 아릴렌 만을 포함한다. 그러한 화합물은 하기 화학식을 가질 수 있다:
Figure 112006041187416-pct00025
여기서, Ar1은 아릴렌이다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다. 일부 특정 예에서, R8은 수소 또는 메틸이고; L1은 옥시 또는 -NRa이고; Ar1은 페닐렌이다. R1 및 R2는 화학식 Ia에 대해 이미 정의된 바와 같다.
R1 및 R2에 대해 화학식 I에서 정의된 동일한 구조는 화학식 Ia의 화합물에 적당하다. 예를 들면, 화학식 Ia의 화합물은 다음 화학식을 가질 수 있다:
Figure 112006041187416-pct00026
여기서, R은 알킬이고, R8, L1 및 Y3 기는 화학식 Ia에 대해 이미 정의된 바와 같다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 Ia의 화합물은 종종 술포닐기에 결합된 아릴렌기를 포함한다. 즉, 화합물은 다음 화학식을 가질 수 있다:
Figure 112006041187416-pct00027
여기서, R은 알킬이고; Ar1은 아릴렌이고; Y3a는 단일 결합, 알킬렌, 헤테로알킬렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된다. R8 및 L1 기는 화학식 Ia에 대해 상기한 바와 같다. 일부 예시적인 화합물에서, Ar1은 페닐렌이고, R8은 수소 또는 메틸이고, L1은 옥시 또는 -NRa-이다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 Ia에 따른 일부 특정 화합물은, 제한되는 것은 아니지만 다음을 포함한다:
Figure 112006041187416-pct00028
이들 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
본 발명의 또 다른 면은 하기 화학식 II의 화합물을 제공한다:
<화학식 II>
Figure 112006041187416-pct00029
여기서,
X2는 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기로부터 선택된 기질 반응성 관능기이고;
R4 및 R5는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
Y2는 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이고;
R3은 알킬, 아릴, 아랄킬 또는 -NRbRc (여기서, Rb 및 Rc는 각각 알킬기이거나 또는 그들이 부착된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 헤테로시클릭 기를 형성함)이고;
r은 X2가 일가 기일 때 1이거나 X2가 이가 기일 때 2이다. 화학식 II에 따른 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
관능기 X2는 전형적으로 화학식 II에서의 N-술포닐디카르복스이미드기와 반응하지 않고, 예를 들어 기질 표면 상의 상보적 관능기와 반응함으로써 기질에 대한 부착을 제공할 수 있다. 즉, X2는 상보적 관능기와 반응하여 기질 부착된 테더링기를 형성할 수 있다. X1은 일가 또는 이가일 수 있다. X2가 이가일 때, 화학식 II에서의 r은 2이고 화합물은 다음 구조를 갖는다:
Figure 112006041187416-pct00030
화합물은 X2에 대하여 대칭일 수 있다. 디술피드는 예시적인 이가 X2 기이다. X2가 일가일 때, 화학식 II에서의 r은 1이고 화합물은 다음 구조를 갖는다:
Figure 112006041187416-pct00031
적당한 X2 기는 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 및 에틸렌계 불포화 기를 포함한다.
X2 기는 전형적으로 기질 표면 상의 상보적 관능기와 반응하여 안정한 이온 결합, 공유 결합 또는 그의 조합을 형성할 수 있다. 중합체 기질의 표면에 부착하기에 적당한 X2 기는 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노 또는 에틸렌계 불포화 기를 포함한다. 금 함유 기질의 표면에 부착하기에 적당한 X2 기는 메르캅토, 디술피드 또는 알킬 디술피드를 포함한다. 다른 금속 함유 기질의 표면에 부착하기에 적당한 X2 기는 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도 또는 포스페이토기를 포함한다. 유리 또는 세라믹 함유 기질에 또한 금속 산화물 함유 또는 수화 금속 산화물 함유 기질에 부착하기에 적당한 X2 기는 할로실릴, 알콕시실릴 또는 아실옥시실릴기이다.
화학식 II에 따른 일부 화합물에서, X2 기는 에틸렌계 불포화 기일 수 있다. 이들 화합물은, 예를 들면 비닐 화합물, 비닐 에스테르 화합물, 알릴 에스테르 화합물, 스티렌 화합물, 비닐 케톤 화합물, 아크릴레이트 화합물, 메타크릴레이트 화합물 등일 수 있다. 이들 다른 유형의 화합물은 예를 들면, 다른 Y2 기를 선택함으로써 형성될 수 있다.
Y2 기는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐이미노, 카르보닐옥시, 옥시, 티오, -NRa 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)을 포함할 수 있다. Y2 기는 전형적으로 퍼옥시드 기를 포함하지 않는다 (즉, 2개의 옥시기가 함께 결합됨). 일부 예에서, Y2는 알킬렌기일 수 있다. 다른 예에서, 제1 알킬렌기는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오 또는 -NRa-로부터 선택된 기에 의해 제2 알킬렌기에 또는 제1 헤테로알킬렌기에 결합될 수 있다. 추가의 알킬렌 또는 헤테로알킬렌기가 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오 또는 -NRa-로부터 선택된 기에 의해 제2 알킬렌기에 또는 제1 헤테로알킬렌기에 결합될 수 있다. 또 다른 예에서, Y2가 헤테로알킬렌기이거나 또는 제1 헤테로알킬렌기가 또 다른 기에 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 헤테로알킬렌은 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오 또는 -NRa-로부터 선택된 기에 의해 제2 헤테로알킬렌기에 또는 제1 알킬렌기에 결합될 수 있다. 추가의 알킬렌 또는 헤테로알킬렌기는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오 또는 -NRa-로부터 선택된 기에 의해 제2 헤테로알킬렌기에 또는 제1 알킬렌기에 결합될 수 있다.
일부 예에서, Y2 기는 다음 화학식에서와 같이 헤테로알킬렌기일 수 있다:
Figure 112006041187416-pct00032
여기서, q는 1 내지 200의 정수이고; x는 1 내지 4의 정수이고; D는 산소, 황 또는 NH이다. 예시적인 화합물은 q가 150 이하, 100 이하, 80 이하, 60 이하, 40 이하, 20 이하, 10 이하, 5 이하, 4 이하, 3 이하, 2 이하이거나 또는 1의 정수이고; x는 3 이하, 2 이하이거나 또는 1인 것을 포함한다. 일부 화합물에서, D는 산소 또는 황이고; q는 1 또는 2이고, x는 1 또는 2이다. X2, r, R3, R4 및 R5는 화학식 I에 대해 이미 정의된 바와 같다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
일부 다른 예에서, Y2 기는 다음 구조에서와 같이, R4 및 R5가 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께 형성된 고리 구조에 직접 결합된 X2 기와 단일 결합일 수 있다:
Figure 112006041187416-pct00033
여기서, X2, r, R3, R4 및 R5는 화학식 II에 대해 이미 정의된 바와 같다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 II에서, R4 및 R5는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성한다. 예시적인 구조는, 제한되는 것은 아니지만 다음을 포함한다:
Figure 112006041187416-pct00034
X2, Y2, R3 및 r은 화학식 II에 대해 이미 정의된 바와 같다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 II에서의 R3 기는 알킬, 아릴 또는 아랄킬일 수 있다. 적당한 알킬기는 전형적으로 30개 이하의 탄소 원자, 20개 이하의 탄소 원자, 10개 이하의 탄소 원자, 6개 이하의 탄소 원자 또는 4개 이하의 탄소 원자를 갖는다. 일부 화합물에서, 알킬기는 메틸, 에틸 또는 프로필이다. 적당한 아릴기는 전형적으로 6 내지 30개의 탄소 원자, 6 내지 24개의 탄소 원자, 6 내지 18개의 탄소 원자, 6 내지 12개의 탄소 원자 또는 6개의 탄소 원자를 갖는다. 일부 화합물에서, 아릴기는 페닐이다. 적당한 아랄킬기는 전형적으로 6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 아릴기 및 30개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 포함한다. 아랄킬기의 예는 4-메틸-페닐이다.
화학식 II의 다른 실시양태에서, R3은 -NRbRc 기(여기서, Rb 및 Rc는 30개 이하의 탄소 원자, 20개 이하의 탄소 원자, 10개 이하의 탄소 원자, 6개 이하의 탄소 원자 또는 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬기임)이다. 별법으로, Rb 및 Rc 기는 그들이 부착된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 고리 구조를 형성할 수 있다. 예를 들면, Rb 및 Rc는 함께 질소 헤테로원자를 갖는 5 또는 6원 헤테로시클릭기를 형성할 수 있다.
화학식 II에 따른 예시적인 화합물은, 제한되는 것은 아니지만 다음을 포함한다:
Figure 112006041187416-pct00035
이들 화합물 및 화학식 II의 영역 내에 드는 임의의 다른 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 II에 따른 일부 화합물에서, 기질 반응성 기 X2는 에틸렌계 불포화기이고 Y2 기는 카르보닐기를 통해 에틸렌계 불포화 기 X1에 직접 결합된 카르보닐, 카르보닐옥시 또는 카르보닐이미노기를 포함한다. 즉, 이 화합물은 하기 화학식 IIa를 갖는다:
<화학식 IIa>
Figure 112006041187416-pct00036
여기서,
R3은 알킬, 아릴, 아랄킬 또는 -NRbRc (여기서, Rb 및 Rc는 각각 알킬기이거나 또는 그들이 부착된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 헤테로시클릭 기를 형성함)이고;
R4 및 R5는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
Y4는 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소 또는 알킬임)으로부터 선택된 이가 기이고;
L2는 옥시, -C(Ra)2- 또는 -NRa- (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)이고;
R8은 수소, 알킬 또는 아릴이고;
상기 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 IIa의 화합물은 X2가 에틸렌계 불포화 기 H2C=CR8이고, Y2가 -(CO)-L2-Y4 기인 화학식 II의 화합물의 부분집합이다. 화학식 IIa의 화합물은 예를 들면, 아크릴레이트 (즉, R8은 수소이고 L2는 옥시임), 메타크릴레이트 (즉, R8은 메틸이고 L2는 옥시임), 아크릴아미드 (즉, R8은 수소이고 L2는 -NRa-임), 메타크릴아미드 (즉, R8은 메틸이고 L2는 -NRa-임) 또는 비닐 케톤 (즉, L2는 -C(Ra)2-임)일 수 있다.
화학식 IIa의 일부 화합물에서, Y4 기는 하기 화학식에서와 같이 헤테로알킬렌이다.
Figure 112006041187416-pct00037
여기서, q는 1 내지 200의 정수이고; x는 1 내지 4의 정수이고; D는 산소, 황 또는 NH이다. 예시적인 화합물은 q가 150 이하, 100 이하, 80 이하, 60 이하, 40 이하, 20 이하, 10 이하, 5 이하, 4 이하, 3 이하, 2 이하 또는 1의 정수이고; x는 3 이하, 2 이하 또는 1인 것을 포함한다. 일부 화합물에서, D는 산소 또는 황이고; q는 1 또는 2이고; x는 1 또는 2이다. X2, r, R3, R4 및 R5 기는 화학식 IIa에 대해 이미 정의된 바와 같다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 IIa의 다른 예시적인 화합물에서, Y4 기는 알킬렌 또는 헤테로알킬렌기에 부착된 카르보닐, 카르보닐옥시 또는 카르보닐이미노기를 포함한다. 그러한 화합물은 하기 화학식을 갖는 것을 포함할 수 있다:
Figure 112006041187416-pct00038
여기서, n은 1 내지 100의 정수이고; q는 1 내지 200의 정수이고; x는 1 내지 4의 정수이고; D는 산소, 황 또는 NH이고; L은 산소 또는 NRa (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)이다. 일부 화합물에서, n은 80 이하, 60 이하, 40 이하, 20 이하 또는 10 이하의 정수이고; q는 150 이하, 100 이하, 80 이하, 60 이하, 40 이하, 20 이하 또는 10 이하의 정수이다. 예시적인 화합물은 D가 산소이고, x가 2인 것을 포함한다. R3, R4, R5 및 L2 기는 화학식 IIa에 대해 상기한 바와 같다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
하기 화학식 IIa에 따른 일부 예시적인 화합물에서, R4 및 R5 기는 함께 다음 화학식의 화합물을 형성한다:
Figure 112006041187416-pct00039
R8, L2, Y4 및 R3 기는 화학식 IIa에 대해 상기한 바와 같다. 일부 예시적인 화합물에서, R8은 수소 또는 메틸이고; L2는 옥시 또는 -NRa-이다. 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 IIa에 따른 예시적인 화합물은, 제한되는 것은 아니지만 다음을 포함한다:
Figure 112006041187416-pct00040
화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화합물의 제조 방법
화학식 I의 화합물은, 예를 들면 질소 함유 기를 갖는 제1 화합물을 카르복실산 무수물을 포함하는 제2 화합물과 반응시켜 제조할 수 있다. 더욱 상세하게는, 제1 화합물의 질소 함유 기는 술포닐기에 또한 2개의 수소 원자에 직접 결합된 질소 원자를 포함한다. 제1 화합물은 기질 반응성 기 X1 또는 기질 반응성 기 X1로 전환될 수 있는 기를 더 포함할 수 있다. 기질 반응성 기는 제2 화합물의 카르복실산 무수물과 반응하지 않거나 또는 서서히 반응하므로 제1 화합물의 질소 함유 기가 카르복실산 무수물과 우선적으로 반응하게 된다. 반응은 반응식 A에 나타내어져 있다.
Figure 112006041187416-pct00041
여기서, X1, Y1, R1 및 R2 기는 화학식 I에 대해 이미 정의된 바와 같다.
화학식 II의 화합물은, 예를 들면 질소 함유 기를 갖는 제1 화합물을 카르복실산 무수물을 포함하는 제2 화합물과 반응시켜 제조할 수 있다. 더욱 상세하게는, 제1 화합물의 질소 함유 기는 술포닐기에 또한 2개의 수소 원자에 직접 결합된 질소 원자를 포함한다. 제2 화합물은 또한 기질 반응성 기 X2 또는 기질 반응성 기 X2로 전환될 수 있는 기를 포함할 수 있다. 전형적인 합성 방법은 반응식 B에 나타내어져 있다.
Figure 112006041187416-pct00042
여기서, R3, R4, R5, Y2 및 X2는 화학식 II에 대해 이미 정의된 바와 같다.
제품
본 발명의 또 다른 면은 기질에 부착된 테더링기 (즉, 기질 부착된 테더링기)를 포함하는 제품을 제공한다. 기질 부착된 테더링기는 기질 표면 상의 상보적 관능기 G와 화학식 I의 화합물에서의 X1 기 또는 화학식 II의 화합물에서의 X2 기와의 반응 생성물이다. 기질 부착된 테더링기는 아민 함유 물질과 반응하여 기질과 아민 함유 물질 사이에 연결기를 형성할 수 있는 N-술포닐디카르복스이미드기를 갖는다. 연결기가 형성됨으로써 기질에 대한 아민 함유 물질의 고정화가 일어나게 된다. 일부 제품에서, 화학식 I의 화합물은 화학식 Ia의 것이며, 화학식 II의 화합물은 화학식 IIa의 것이다.
기질은 테더링기가 부착될 수 있는 고상 물질이다. 기질은 화학식 I 또는 화학식 II의 화합물을 기질 표면 상의 상보적 관능기와 반응시키는데 사용되는 용액에 용해되지 않는다 (즉, 기질은 기질 부착된 테더링기를 제조하는데 사용되는 용액에 용해되지 않는다). 전형적으로, 테더링기는 기질의 외부에만 부착되며 기질의 벌크 부분은 테더링기를 기질에 부착시키는 과정 동안에 변형되지 않는다. 기질이 기질 전체에 분포된 G 기를 갖는다면, 외부에 있는 (예를 들면, 표면 위에 또는 부근에 있는) 기들 만이 일반적으로 화학식 I의 화합물에서의 X1 기와 또는 화학식 II의 화합물에서의 X2 기와 반응할 수 있다.
기질은, 제한되는 것은 아니지만 박막, 시트, 멤브레인, 필터, 부직 또는 제직 섬유, 중공 또는 고상 비드, 병, 판, 관, 막대, 파이프 또는 웨이퍼를 포함한 유용한 형태를 가질 수 있다. 기질은 다공성 또는 비다공성, 경질 또는 연질, 투명 또는 불투명, 맑은 또는 유색, 및 반사성 또는 비반사성일 수 있다. 적당한 기질 물질로는 예를 들면, 중합체 물질, 유리, 규소, 세라믹, 금속, 금속 산화물, 수화 금속 산화물, 또는 그의 조합이 있다.
기질은 단층 또는 다층 물질을 가질 수 있다. 예를 들면, 기질은 화학식 I의 화합물에서의 X1 기와 또는 화학식 II의 화합물에서의 X2 기와 반응할 수 있는 상보적 관능기를 포함하는 제1 층을 지지하는 하나 이상의 제2 층을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 제2 층의 표면은 또 다른 물질로 화학적 변성되거나 코팅되어 X1 또는 X2 기와 반응할 수 있는 상보적 관능기를 갖는 제1 층을 제공한다. 제1 층은 기질의 외부층이다.
적당한 중합체 기질 물질은, 제한되는 것은 아니지만 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(비닐아세테이트), 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 클로라이드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴 리아미드, 폴리이미드, 폴리우레탄, 페놀 수지, 폴리아민, 아미노-에폭시 수지, 폴리에스테르, 실리콘, 셀룰로오스계 중합체, 폴리사카라이드 또는 그의 조합을 포함한다. 일부 실시양태에서, 중합체 물질은 화학식 I의 화합물에서의 X1 기와 또는 화학식 II의 화합물에서의 X2 기와 반응할 수 있는 상보적 관능기를 갖는 공단량체를 이용하여 제조되는 공중합체이다. 예를 들면, 공단량체는 카르복시, 메르캅토, 히드록시, 아미노, 아지도 또는 알콕시실릴기를 포함할 수 있다.
적당한 유리 및 세라믹 기질 물질은 예를 들어, 나트륨, 규소, 알루미늄, 납, 붕소, 인, 지르코늄, 마그네슘, 칼슘, 비소, 갈륨, 티타늄, 구리 또는 그의 조합을 포함할 수 있다. 유리는 전형적으로 각종 유형의 실리케이트 함유 물질을 포함할 수 있다. 기질은 유전체, 또는 집적 회로 또는 다른 전자 디바이스에 사용하기에 적당한 물질과 같은 규소계 물질일 수 있다.
일부 실시양태에서, 기질은 국제 특허 출원 WO 01/66820 A1에 개시된 것과 같은 다이아몬드상 유리층을 갖는다. 다이아몬드상 유리는 수소, 산소, 불소, 황, 티타늄 또는 구리로부터 선택된 하나 이상의 원소, 및 탄소, 규소를 포함하는 비정질 물질이다. 일부 다이아몬드상 유리 물질은 플라즈마 방법을 이용하여 테트라메틸실란 전구체로부터 형성된다. 표면 상의 실라놀 농도를 조절하기 위해 산소 플라즈마로 더 처리되는 소수성 물질이 생산될 수 있다.
다이아몬드상 유리는 기질 내의 또 다른 층 또는 물질 상의 코팅 형태 또는 박막 형태일 수 있다. 일부 용도에서, 다이아몬드상 유리는 30 중량% 이상의 탄 소, 25 중량% 이상의 규소 및 45 중량% 이하의 산소를 갖는 박막 형태일 수 있다. 그러한 필름은 연질이고 투명할 수 있다. 일부 실시양태에서, 다이아몬드상 유리는 다층 기질의 외층이다. 특정 예에서, 기질의 제2 층 (예를 들면, 지지층)은 중합체 물질이고 제1 층은 다이아몬드상 유리의 박막이다. 테더링기는 다이아몬드상 유리의 표면에 부착된다.
일부 다층 기질에서, 다이아몬드상 유리는 다이아몬드상 탄소층 상에 침착된다. 예를 들면, 제2 층(예를 들면, 지지층)은 표면 상에 침착된 다이아몬드상 탄소층을 갖는 중합체 필름이다. 다이아몬드상 유리층은 다이아몬드상 탄소층 상에 침착된다. 다이아몬드상 탄소는, 일부 실시양태에서 다층 기질 내의 중합체층과 다이아몬드상 유리층 사이에서 타이층 또는 프라이머층으로서 기능한다. 예를 들면, 다층 기질은 폴리이미드 또는 폴리에스테르층, 폴리이미드 또는 폴리에스테르 상에 침착된 다이아몬드상 탄소층, 및 다이아몬드상 탄소 상에 침착된 다이아몬드상 유리층을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 다층 기질은 다이아몬드상 유리, 다이아몬드상 탄소, 폴리이미드 또는 폴리에스테르, 다이아몬드상 탄소 및 다이아몬드상 유리의 순서로 배열된 층들의 적층체를 포함한다.
다이아몬드상 탄소 필름은 예를 들면, 플라즈마 반응기에서 아세틸렌으로부터 제조될 수 있다. 그러한 필름의 또 다른 제조 방법은 미국 특허 제5,888,594호 및 5,948,166호 및 문헌 [M. David et al., AlChE Journal, 37(3), 367-376 (March 1991)]에 기재되어 있다.
기질에 적당한 금속, 금속 산화물 또는 수화 금속 산화물은, 예를 들면 금, 은, 백금, 팔라듐, 알루미늄, 구리, 크롬, 철, 코발트, 니켈, 아연 등을 포함한다. 금속 함유 물질은 스테인레스 강, 산화 인듐 주석 등과 같은 합금을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 금속 함유 물질은 다층 기질의 외층이다. 예를 들면, 기질은 중합체 제2 층 및 금속 함유 제1 층을 가질 수 있다. 하나의 더욱 특정의 예에서, 제2 층은 중합체 필름이고 제1 층은 금의 박막이다. 다른 예에서, 다층 기질은 티타늄 함유 층으로 코팅되고, 다음에 금 함유 층으로 코팅된 중합체 필름을 포함한다. 즉, 티타늄층은 금층을 중합체 필름에 부착하기 위한 타이 층 및 프라이머 층으로서 기능할 수 있다. 중합체 필름은 폴리에스테르 또는 폴리이미드 필름일 수 있다.
금속 함유 물질을 포함하는 다층 기질의 또 다른 예에서, 규소 지지층은 하나 이상의 금속 함유 물질로 커버될 수 있다. 특정 예에서, 규소 지지층은 크롬층으로, 그 다음에는 금층으로 커버될 수 있다. 크롬층은 규소층에 대한 금층의 부착력을 개선시킬 수 있다.
기질의 표면은 전형적으로 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기와 반응할 수 있는 기를 포함한다. 즉, 기질은 화학식 I의 화합물에서의 X1 기와 또는 화학식 II의 화합물에서의 X2 기와 반응할 수 있는 기를 포함한다 (즉, 기질은 X1 또는 X2 기에 대한 상보적 관능기를 포함한다). 기질은 상보적 관능기를 포함하는 외층을 형성하도록 처리된 지지체 물질을 포함할 수 있다. 기질은 X1 기와 또는 X2와 반응할 수 있는 기를 갖는 것으로 알려진 임의의 고상 물질로부터 제조될 수 있고 다음의 적당한 물질의 예에 제한되지 않는다.
카르복시기 또는 할로카르보닐기는 히드록시기를 갖는 기질과 반응하여 카르보닐옥시 함유 부착기를 형성할 수 있다. 히드록시기를 갖는 기질 물질의 예는, 제한되는 것은 아니지만 폴리비닐 알콜, 폴리메타크릴레이트의 히드록시 치환된 에스테르, 폴리아크릴레이트의 히드록시 치환된 에스테르, 코로나 처리된 폴리에틸렌, 및 유리 또는 중합체 필름과 같은 지지체 물질 상의 폴리비닐 알콜 코팅을 포함한다.
카르복시기 또는 할로카르보닐기는 또한 메르캅토기를 갖는 기질과 반응하여 카르보닐티오 함유 부착기를 형성할 수 있다. 메르캅토기를 갖는 기질 물질의 예는, 제한되는 것은 아니지만 폴리아크릴레이트의 메르캅토 치환된 에스테르, 폴리메타크릴레이트의 메르캅토 치환된 에스테르 및 메르캅토알킬실란으로 처리된 유리를 포함한다.
추가로, 카르복시기 또는 할로카르보닐기는 일차 방향족 아미노기, 이차 방향족 아미노기 또는 이차 지방족 아미노기와 반응하여 카르보닐이미노 함유 부착기를 형성할 수 있다. 방향족 일차 또는 이차 아미노기를 갖는 기질 물질의 예는, 제한되는 것은 아니지만 폴리아민, 폴리메타크릴레이트의 아민 치환된 에스테르, 폴리아크릴레이트의 아민 치환된 에스테르, 폴리에틸렌이민, 및 아미노알킬실란으로 처리된 유리를 포함한다.
할로카르보닐옥시기는 또한 히드록시기를 갖는 기질과 반응하여 옥시카르보닐옥시 함유 부착기를 형성할 수 있다. 히드록시기를 갖는 기질 물질의 예는, 제한되는 것은 아니지만 폴리비닐 알콜, 코로나 처리된 폴리에틸렌, 폴리메타크릴레이트의 히드록시 치환된 에스테르, 폴리아크릴레이트의 히드록시 치환된 에스테르, 및 유리 또는 중합체 필름과 같은 지지체 물질 상의 폴리비닐 알콜을 포함한다.
할로카르보닐옥시기는 또한 메르캅토기를 갖는 기질과 반응하여 옥시카르보닐티오 함유 부착기를 형성할 수 있다. 메르캅토기를 갖는 기질 물질의 예는, 제한되는 것은 아니지만 폴리메타크릴레이트의 메르캅토 치환된 에스테르, 폴리아크릴레이트의 메르캅토 치환된 에스테르, 및 메르캅토알킬실란으로 처리된 유리를 포함한다.
추가로, 할로카르보닐옥시기는 또한 일차 방향족 아미노기, 이차 방향족 아미노기 또는 이차 지방족 아미노기를 갖는 기질과 반응하여 옥시카르보닐이미노 함유 부착기를 형성할 수 있다. 방향족 일차 또는 이차 아미노기를 갖는 기질 물질의 예는, 제한되는 것은 아니지만 폴리아민, 폴리메타크릴레이트의 아민 치환된 에스테르, 폴리아크릴레이트의 아민 치환된 에스테르, 폴리에틸렌이민 및 아미노알킬실란으로 처리된 유리를 포함한다.
시아노기는 아지도기를 갖는 기질과 반응하여 테트라진디일 함유 부착기를 형성할 수 있다. 아지도기를 갖는 기질의 예는, 제한되는 것은 아니지만 유리 또 는 중합체 지지체 상의 폴리(4-아지도메틸스티렌)의 코팅을 포함한다. 적당한 중합체 지지체 물질은 폴리에스테르, 폴리이미드 등을 포함한다.
히드록시기는 이소시아네이트기를 갖는 기질과 반응하여 옥시카르보닐이미노 함유 부착기를 형성할 수 있다. 이소시아네이트기를 갖는 적당한 기질은, 제한되는 것은 아니지만 지지체 물질 상의 2-이소시아네이토에틸 메타크릴레이트 중합체의 코팅을 포함한다. 적당한 지지체 물질은 유리 및 중합체 물질, 예를 들면 폴리에스테르, 폴리이미드 등을 포함한다.
히드록시기는 카르복시, 카르보닐옥시카르보닐 또는 할로카르보닐을 갖는 기질과 반응하여 카르보닐옥시 함유 부착기를 형성할 수 있다. 적당한 기질은, 제한되는 것은 아니지만 지지체 물질 상의 아크릴산 중합체 또는 공중합체의 코팅 또는 지지체 물질 상의 메타크릴산 중합체 또는 공중합체의 코팅을 포함한다. 적당한 지지체 물질은 유리 및 중합체 물질, 예를 들면 폴리에스테르, 폴리이미드 등을 포함한다. 다른 적당한 기질은 폴리에틸렌과, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 또는 그의 조합과의 공중합체를 포함한다.
메르캅토기는 이소시아네이트기를 갖는 기질과 반응할 수 있다. 메르캅토기와 이소시아네이트기 사이의 반응은 티오카르보닐이미노 함유 부착기를 형성할 수 있다. 이소시아네이트기를 갖는 적당한 기질은, 제한되는 것은 아니지만 지지체 물질 상의 2-이소시아네이토에틸 메타크릴레이트 중합체의 코팅을 포함한다. 적당한 지지체 물질은 유리 및 중합체 물질, 예를 들면 폴리에스테르, 폴리이미드 등을 포함한다.
메르캅토기는 또한 할로카르보닐기를 갖는 기질과 반응하여 카르보닐티오 함유 부착기를 형성할 수 있다. 할로카르보닐기를 갖는 기질은, 예를 들면 클로로카르보닐 치환된 폴리에틸렌을 포함한다.
메르캅토기는 또한 할로카르보닐옥시기를 갖는 기질과 반응하여 옥시카르보닐티오 함유 부착기를 형성할 수 있다. 할로카르보닐기를 갖는 기질은 폴리비닐 알콜의 클로로포르밀 에스테르를 포함한다.
추가로, 메르캅토기는 에틸렌계 불포화 기를 갖는 기질과 반응하여 티오에테르 함유 부착기를 형성할 수 있다. 에틸렌계 불포화 기를 갖는 적당한 기질은, 제한되는 것은 아니지만 부타디엔으로부터 유래된 중합체 및 공중합체를 포함한다.
이소시아네이트기는 히드록시기를 갖는 기질과 반응하여 옥시카르보닐이미노 함유 부착기를 형성할 수 있다. 히드록시기를 갖는 기질 물질의 예는, 제한되는 것은 아니지만 폴리비닐 알콜, 코로나 처리된 폴리에틸렌, 폴리메타크릴레이트 또는 폴리아크릴레이트의 히드록시 치환된 에스테르, 및 유리 또는 중합체 필름 상의 폴리비닐 알콜 코팅을 포함한다.
이소시아네이트기는 또한 메르캅토기와 반응하여 티오카르보닐이미노 함유 부착기를 형성할 수 있다. 메르캅토기를 갖는 기질 물질의 예는, 제한되는 것은 아니지만 폴리메타크릴레이트 또는 폴리아크릴레이트의 메르캅토 치환된 에스테르, 및 메르캅토알킬실란으로 처리된 유리를 포함한다.
추가로, 이소시아네이트기는 일차 방향족 아미노기, 이차 방향족 아미노기 또는 이차 지방족 아미노기와 반응하여 이미노카르보닐이미노 함유 부착기를 형성 할 수 있다. 일차 또는 이차 방향족 아미노기를 갖는 적당한 기질은, 제한되는 것은 아니지만 폴리아민, 폴리에틸렌이민, 및 지지체 물질, 예를 들면 유리 또는 중합체 물질, 예를 들면 폴리에스테르 또는 폴리이미드 상의 아미노알킬실란의 코팅을 포함한다.
이소시아네이트기는 또한 카르복시와 반응하여 O-아실 카르바모일 함유 부착기를 형성할 수 있다. 카르복실산기를 갖는 적당한 기질은, 제한되는 것은 아니지만 유리 또는 중합체 지지체 상의 아크릴산 중합체 또는 공중합체의 코팅 또는 메타크릴산 중합체 또는 공중합체의 코팅을 포함한다. 공중합체는, 제한되는 것은 아니지만 폴리에틸렌 및 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산을 함유하는 공중합체를 포함한다. 적당한 중합체 지지체 물질은 폴리에스테르, 폴리이미드 등을 포함한다.
할로실릴기, 알콕시실릴기 또는 아실옥시실릴기는 실라놀기를 갖는 기질과 반응하여 디실록산 함유 부착기를 형성할 수 있다. 적당한 기질은 각종 유리, 세라믹 물질 또는 중합체 물질로부터 제조되는 것을 포함한다. 이들 기는 또한 표면 상에 금속 수산화물 기를 갖는 각종 물질과 반응하여 실록산 함유 부착기를 형성할 수 있다. 적당한 금속은, 제한되는 것은 아니지만 은, 알루미늄, 구리, 크롬, 철, 코발트, 니켈, 아연 등을 포함한다. 일부 실시양태에서, 금속은 스테인레스강 또는 기타 합금이다. 중합체 물질은 실라놀기를 갖도록 제조될 수 있다. 예를 들면, 실라놀기를 갖는 시판되는 단량체는 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트 및 3-아미노프로필트리메톡시실란 (Aldrich Chemical Co. (Milwaukee, WI 소재)으 로부터 입수가능함)을 포함한다.
아지도기는, 예를 들면 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 기질과 반응하여 트리아졸디일 함유 부착기를 형성할 수 있다. 아지도기는 또한 니트릴기를 갖는 기질과 반응하여 테트라젠디일 함유 부착기를 형성할 수 있다. 니트릴기를 갖는 기질은, 제한되는 것은 아니지만 유리 또는 중합체 물질과 재료와 같은 지지체 물질 상의 폴리아크릴로니트릴의 코팅을 포함한다. 적당한 중합체 지지체 물질은 예를 들면, 폴리에스테르 및 폴리이미드를 포함한다. 니트릴기를 갖는 다른 적당한 기질은 아크릴로니트릴 중합체 또는 공중합체 및 2-시아노아크릴레이트 중합체 또는 공중합체를 포함한다.
아지도기는 변형된 올레핀 기와 반응하여 트리아졸리닐 함유 부착기를 형성할 수 있다. 변형된 올레핀 기를 갖는 적당한 기질은 펜던트 노르보르네닐 관능기를 갖는 코팅을 포함한다. 적당한 지지체 물질은, 제한되는 것은 아니지만 유리 및 중합체 물질, 예를 들면 폴리에스테르 및 폴리이미드를 포함한다.
아지리디닐기는 메르캅토기와 반응하여 β-아미노알킬티오에테르 함유 부착기를 형성할 수 있다. 메르캅토기를 갖는 적당한 물질의 예는, 제한되는 것은 아니지만 폴리메타크릴레이트 또는 폴리아크릴레이트의 메르캅토 치환된 에스테르 및 메르캅토알킬실란으로 처리된 유리를 포함한다.
추가로, 아지리디닐기는 카르복시기와 반응하여 β-아미노알킬옥시카르보닐 함유 부착기를 형성할 수 있다. 카르복시를 갖는 적당한 기질은, 제한되는 것은 아니지만 유리 또는 중합체 지지체 물질 상의 아크릴산 중합체 또는 공중합체의 코 팅, 또는 메타크릴산 중합체 또는 공중합체의 코팅을 포함한다. 공중합체는, 제한되는 것은 아니지만 폴리에틸렌 및 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산을 함유하는 공중합체를 포함한다. 적당한 중합체 지지체 물질은 폴리에스테르, 폴리이미드 등을 포함한다.
할로알킬기는 예를 들면, 삼차 아미노기를 갖는 기질과 반응하여 사차 암모늄 함유 부착기를 형성할 수 있다. 삼차 아미노기를 갖는 적당한 기질은, 제한되는 것은 아니지만 폴리디메틸아미노스티렌 또는 폴리디메틸아미노에틸메타크릴레이트를 포함한다.
마찬가지로, 삼차 아미노기는, 예를 들면 할로알킬기를 갖는 기질과 반응하여 사차 암모늄 함유 부착기를 형성할 수 있다. 할로알킬기를 갖는 적당한 기질은, 예를 들면 지지체 물질 상의 할로알킬실란의 코팅을 포함한다. 지지체 물질은, 제한되는 것은 아니지만 유리 및 중합체 물질, 예를 들면 폴리에스테르 및 폴리이미드를 포함할 수 있다.
일차 방향족 아미노 또는 이차 방향족 아미노기는, 예를 들면 이소시아네이트기를 갖는 기질과 반응하여 옥시카르보닐이미노 함유 부착기를 형성할 수 있다. 이소시아네이트기를 갖는 적당한 기질은, 제한되는 것은 아니지만 유리 및 중합체 지지체 상의 2-이소시아네이토에틸 메타크릴레이트 중합체 또는 공중합체의 코팅을 포함한다. 적당한 중합체 지지체는 폴리에스테르, 폴리이미드 등을 포함한다.
일차 방향족 아미노 또는 이차 방향족 아미노기는 카르복시 또는 할로카르보닐기를 갖는 기질과 반응하여 카르보닐이미노 함유 부착기를 형성할 수 있다. 적 당한 기질은, 제한되는 것은 아니지만 지지체 물질 상의 아크릴산 또는 메타크릴산 중합체 코팅을 포함한다. 지지체 물질은 유리 또는 중합체 물질, 예를 들면 폴리에스테르 또는 폴리이미드를 포함한다. 다른 적당한 기질은 폴리에틸렌과, 폴리메타크릴산 또는 폴리아크릴산과의 공중합체를 포함한다.
디술피드 또는 알킬 디술피드기는, 예를 들면 금속 표면과 반응하여 금속 황화물 함유 부착기를 형성할 수 있다. 적당한 금속은, 제한되는 것은 아니지만 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 구리 및 크롬을 포함한다. 기질은 또한 산화 인듐 주석 또는 유전체와 같은 합금일 수 있다.
벤조트리아졸릴은 예를 들면, 금속 또는 금속 산화물 표면을 갖는 기질과 반응할 수 있다. 적당한 금속 또는 금속 산화물은, 예를 들면 은, 알루미늄, 구리, 크롬, 철, 코발트, 니켈, 아연 등을 포함한다. 금속 또는 금속 산화물은 스테인레스 강, 산화 인듐 주석 등과 같은 합금을 포함할 수 있다.
포스포노, 포스포로아미도 또는 포스페이토는, 예를 들면 금속 또는 금속 산화물 표면을 갖는 기질과 반응할 수 있다. 적당한 금속 또는 금속 산화물은, 예를 들면 은, 알루미늄, 구리, 크롬, 철, 코발트, 니켈, 아연 등을 포함한다. 금속 또는 금속 산화물은 스테인레스 강, 산화 인듐 주석 등을 포함할 수 있다.
에틸렌계 불포화 기는, 예를 들면 메르캅토기를 갖는 기질과 반응할 수 있다. 반응은 헤테로알킬렌 함유 부착기를 형성한다. 적당한 기질은, 예를 들면 폴리아크릴레이트 또는 폴리메타크릴레이트의 메르캅토 치환된 알킬 에스테르를 포함한다.
에틸렌계 불포화 기는 또한 화학적 증착 방법을 이용하여 형성된 규소 기질과 같은, 규소 표면을 갖는 기질과 반응할 수 있다. 그러한 규소 표면은 백금 촉매의 존재하에 에틸렌계 불포화 기와 반응하여 알킬렌기에 결합된 Si를 가진 부착기를 형성할 수 있는 -SiH 기를 함유할 수 있다.
추가로, 에틸렌계 불포화 기는 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 기질과 반응하여 알킬렌 함유 부착기를 형성할 수 있다. 그러한 기질은 예를 들면, 부타디엔으로부터 유도된 중합체 또는 공중합체를 포함한다.
다른 에틸렌계 불포화 기는 카르보닐, 카르보닐옥시 또는 카르보닐이미노기에 결합된 화학식 Ia 및 화학식 IIa의 것을 포함한다. 형성된 화합물은, 예를 들면 히드록시기를 갖는 기질과 반응하여 각각, 옥시카르보닐에틸렌옥시 함유 부착기, 이미노카르보닐에틸렌옥시 함유 부착기 또는 카르보닐에틸렌옥시 함유 부착기를 형성할 수 있는 아크릴로일, 아크릴아미도 또는 비닐 케톤기를 가질 수 있다. 히드록시기를 갖는 기질 물질의 예는, 제한되는 것은 아니지만 폴리비닐 알콜, 코로나 처리된 폴리에틸렌, 폴리메타크릴레이트의 히드록시 치환된 에스테르, 폴리아크릴레이트의 히드록시 치환된 에스테르, 및 유리 또는 중합체 필름과 같은 지지체 물질 상의 폴리비닐 알콜 코팅을 포함한다.
(메트)아크릴로일, (메트)아크릴아미도 또는 비닐 케톤기는 또한 메르캅토기를 갖는 기질과 반응하여 각각 옥시카르보닐에틸렌티오 함유 부착기, 이미노카르보닐에틸렌티오 함유 부착기 또는 카르보닐에틸렌티오 함유 부착기를 형성할 수 있다. 메르캅토기를 갖는 기질 물질의 예는, 제한되는 것은 아니지만 폴리메타크릴 레이트의 메르캅토 치환된 에스테르, 폴리아크릴레이트의 메르캅토 치환된 에스테르 및 메르캅토알킬실란으로 처리된 유리를 포함한다.
아크릴로일, 아크릴아미도 또는 비닐 케톤기는 또한 일차 방향족 아미노기, 이차 방향족 아미노기 또는 이차 지방족 아미노기를 갖는 기질과 반응하여 각각 옥시카르보닐에틸렌이미노 함유 부착기, 이미노카르보닐에틸렌이미노 함유 부착기 또는 카르보닐에틸렌이미노 함유 부착기를 형성할 수 있다. 방향족 일차 또는 이차 아미노기를 갖는 기질 물질의 예는, 제한되는 것은 아니지만 폴리아민, 폴리메타크릴레이트의 아민 치환된 에스테르, 폴리아크릴레이트의 아민 치환된 에스테르, 폴리에틸렌이민, 및 아미노알킬실란으로 처리된 유리를 포함한다.
추가로, (메트)아크릴로일, (메트)아크릴아미도 또는 비닐 케톤기는 또한 아지도기를 갖는 기질과 반응하여 각각, 옥시카르보닐트리아졸리닐 함유 부착기, 이미노카르보닐트리아졸리닐 함유 부착기, 또는 카르보닐트리아졸리닐 함유 부착기를 형성할 수 있다. 아지도기를 갖는 기질의 예는, 제한되는 것은 아니지만 유리 또는 중합체 지지체 상의 폴리(4-아지도메틸스티렌)의 코팅을 포함한다. 적당한 중합체 지지체 물질은 폴리에스테르, 폴리이미드 등을 포함한다.
화학식 I 및 II의 화합물은 기질과 접촉할 때, 자기 조립(self-assembly) 과정을 겪을 수 있다. 본원에 사용된 용어 "자기 조립"은 물질이 기질과 접촉할 때 단층의 기질 부착된 테더링기를 자발적으로 형성할 수 있는 과정을 의미한다. 예를 들면, X1 또는 X2에 대해 디술피드 또는 알킬 디술피드기를 갖는 화합물은 금 기 질에 노출될 때 자기 조립 과정을 겪을 수 있다. 또 다른 예로서, X1 또는 X2에 대해 할로실릴기를 갖는 화합물은 다이아몬드상 유리 또는 유리 기질에 노출될 때 자기 조립 과정을 겪을 수 있다.
한 실시양태에서, 화학식 III은 본 발명의 제품을 나타낼 수 있다.
Figure 112006041187416-pct00043
화학식 III은 기질에 부착된 테더링기를 나타낸다. 테더링기는 화학식 I에 따른 화합물로부터 유래된다. U1 기는 화학식 I의 화합물에서의 X1과 기질 표면 상의 상보적 관능기와의 반응에 의해 형성된 부착기이다. Y1, R1 및 R2 기는 화학식 I에 대해 이미 정의된 바와 같다. 즉, 제품은
기질; 및
기질 표면 상의 상보적 관능기 G와 하기 화학식 I의 화합물과의 반응 생성물을 포함하는 기질 부착된 테더링기를 포함한다.
<화학식 I>
Figure 112006041187416-pct00044
여기서,
X1은 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기로부터 선택된 기질 반응성 관능기이고;
Y1은 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이고;
R1 및 R2는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
r은 X2가 일가 기일 때 1이거나 X2가 이가 기일 때 2이고;
G는 X1과 반응할 수 있는 상보적 관능기이다. 테더링기는 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 I의 화합물이 또한 화학식 Ia에 따른 화합물인 경우, 제품은 화학식 IIIa를 갖는다:
Figure 112006041187416-pct00045
화학식 IIIa의 제품에서는, 부착기 U1에 카르보닐기, 카르보닐옥시기 또는 카르보닐이미노기가 결합된다. 더욱 상세하게는, 화학식 III의 제품의 부분집합인 이들 제품은 기질, 및 기질 부착된 테더링기를 포함한다. 기질 부착된 테더링기는 기질 표면 상의 상보적 관능기 G와 화학식 Ia의 화합물과의 반응 생성물이다. 상보적 관능기 G는 H2C=CR8- 기와 반응할 수 있는 기이다. 테더링기는 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 화학식 IV는 본 발명의 제품을 나타낼 수 있다:
Figure 112006041187416-pct00046
화학식 IV는 기질에 부착된 기질에 부착된 테더링기를 나타낸다. 테더링기는 화학식 II의 화합물로부터 유래된다. U2 기는 화학식 II의 화합물의 X2와 기질 표면 상의 상보적 관능기와의 반응에 의해 형성된 부착기이다. R3, R4, R5 및 Y2는 화학식 II에 대해 이미 정의된 바와 같다. 즉, 제품은
기질; 및
기질 표면 상의 상보적 관능기 G와 하기 화학식 II의 화합물과의 반응 생성물을 포함하는 기질 부착된 테더링기
를 포함한다.
<화학식 II>
Figure 112006041187416-pct00047
여기서,
X2는 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기로부터 선택된 기질 반응성 관능기이고;
R4 및 R5는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
Y2는 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이고;
R3은 알킬, 아릴, 아랄킬 또는 -NRbRc (여기서, Rb 및 Rc는 각각 알킬기이거나 또는 그들이 부착된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 헤테로시클릭 기를 형성함)이고;
r은 X2가 일가 기일 때 1이거나 X2가 이가 기일 때 2이고;
G는 X2와 반응할 수 있는 상보적 관능기이다. 테더링기는 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 II의 화합물이 또한 화학식 IIa에 따른 화합물인 경우, 제품은 화학식 IVa를 갖는다:
Figure 112006041187416-pct00048
화학식 IVa의 제품에서는, 부착기 U2에 카르보닐기, 카르보닐옥시기 또는 카르보닐이미노기가 결합된다. 더욱 상세하게는, 화학식 IV의 제품의 부분집합인 이들 제품은 기질, 및 기질 부착된 테더링기를 포함한다. 기질 부착된 테더링기는 기질 표면 상의 상보적 관능기 G와 화학식 IIa의 화합물과의 반응 생성물이다. 상보적 관능기 G는 H2C=CR8- 기와 반응할 수 있는 기이다. 테더링기는 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있다.
화학식 III, IIIa, IV 및 IVa는 기질에 부착된 단 하나의 테더링기를 나타내 지만; 기질 상에 하나 이상의 상보적 관능기 기 G가 존재한다면 하나 이상의 테더링기가 기질에 부착될 수 있다. 또한, 기질은 기질 표면 상에 테더링 화합물과 반응하지 않는 과량의 G 기를 가질 수 있다.
화학식 I에 따른 화합물에서의 X1 기와 또는 화학식 II에 따른 화합물에서의 X2 기와 반응할 수 있는 기질 상의 기 (즉, G 기)는, 제한되는 것은 아니지만 히드록시, 메르캅토, 일차 방향족 아미노기, 이차 방향족 아미노기, 이차 지방족 아미노기, 아지도, 카르복시, 카르보닐옥시카르보닐, 이소시아네이트, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 실라놀 및 니트릴을 포함한다.
기질 표면에 대한 테더링기의 부착 (즉, 화학식 III 또는 IV의 기질 부착된 테더링기의 형성)은 예를 들어, 화학식 I 또는 화학식 II로부터 유래된 테더링기의 부착 전과 후의 기질 상의 액체의 접촉각 측정 (예를 들면, 기질 표면에 대한 테더링기의 부착시에 접촉각이 변화할 수 있음), 타원편광 분석 (예를 들면, 부착된 층의 두께를 측정할 수 있음), 비행시간형 질량 분광법 (예를 들면, 기질에 대한 테더링기의 부착시에 표면 농도가 변화할 수 있음) 및 푸리에 변환 적외선 분광법 (예를 들면, 기질에 대한 테더링기의 부착시에 반사율 및 흡수율이 변화할 수 있음)과 같은 기술을 이용하여 검측될 수 있다.
본 발명의 제품의 다른 실시양태에서, 테더링기 내의 N-술포닐디카르복스이미드기는 아민 함유 물질과 반응하여 연결기가 형성됨으로써 기질에 대한 아민 함유 물질의 고정화가 일어나게 된다. 아민 함유 물질은 화학식 III 또는 화학식 IV 의 기질 부착된 테더링기의 N-술포닐디카르복스이미드기와 반응할 수 있다. 반응은 전형적으로 디카르복스이미드기를 포함하는 고리 구조를 개환한다. 일부 실시양태에서, 아민 함유 물질은 예를 들어, 아미노산, 펩티드, DNA, RNA, 단백질, 효소, 소기관, 면역글로불린 또는 그의 단편과 같은 생물분자이다. 다른 실시양태에서, 아민 함유 물질은 아민 함유 분석물과 같은 비-생물학적 아민이다.
아민 함유 물질 (H2N-T)은 개환 반응에 의해 화학식 III의 기질 부착된 테더링기와 반응하여 하기 화학식 V의 기질 고정화된 아민 함유 물질을 생산할 수 있다:
Figure 112006041187416-pct00049
여기서, U1은 X1과 기질 표면 상의 상보적 관능기와의 반응에 의해 형성된 부착기이고; T는 아민 함유 물질의 나머지이며; Y1, R1 및 R2는 화학식 I 및 III에 대해 이미 정의된 바와 같다. H2N-T는 임의의 적당한 일차 아민 함유 물질이다.
화학식 V의 기질 고정화 아민 함유 물질은 화학식 IIIa의 테더링기의 경우 하기 화학식 Va를 가질 수 있다:
Figure 112006041187416-pct00050
즉, 화학식 Va의 기질 고정화된 아민 함유 물질은 화학식 V의 부분집합이다.
아민 함유 물질 (H2N-T)은 개환 반응에 의해 화학식 IV의 기질 부착된 테더링기와 반응하여 하기 화학식 VI의 기질 고정화된 아민 함유 물질을 생산할 수 있다:
Figure 112006041187416-pct00051
여기서, U2는 X2와 기질 표면 상의 상보적 관능기와의 반응에 의해 형성된 부착기이고; T는 아민 함유 물질의 나머지이며; Y2, R2, R3 및 R4는 화학식 II 및 IV에 대해 이미 정의된 바와 같다. H2N-T는 임의의 적당한 아민 함유 물질이다.
화학식 VI의 기질 고정화 아민 함유 물질은 화학식 IVa의 테더링기의 경우 하기 화학식 VIa를 가질 수 있다:
Figure 112006041187416-pct00052
즉, 화학식 VIa의 기질 고정화된 아민 함유 물질은 화학식 VI의 부분집합이다.
고정화된 아민의 존재는, 예를 들면 질량 분광법, 접촉각 측정법, 적외선 분광법 및 타원편광분석법을 이용하여 확인될 수 있다. 추가로, 아민 함유 물질이 생물학적 활성 물질인 경우 각종 면역분석법 및 광학 현미경 기법이 이용될 수 있다.
다른 물질이 아민 함유 화합물에 결합될 수 있다. 예를 들면, 상보적 RNA 또는 DNA 단편은 고정화된 RNA 또는 DNA 단편과 혼성화될 수 있다. 또 다른 예에서, 항원은 고정화된 항체에 결합할 수 있거나 또는 항체는 고정화된 항원에 결합할 수 있다. 더욱 특정한 예에서, 세균은 고정화된 면역글로불린에 결합할 수 있다. 더욱 더 특정한 예에서, 스타필로코쿠스 아우레우스는 IgG (즉, 면역글로불린 G)에 결합할 수 있다.
기질에 아민 함유 물질을 고정화하는 방법
본 발명의 또 다른 면은 아민 함유 물질을 기질에 고정화하는 방법을 제공한 다. 그 방법은 기질 표면 상의 상보적 관능기를 화학식 I의 화합물에서의 기질 반응성 기 X1과 또는 화학식 II의 화합물에서의 X2 기와 반응시켜 기질 부착된 테더링기를 제조하고; 기질 부착된 테더링기의 N-술포닐디카르복스이미드기를 아민 함유 물질과 반응시켜 기질과 고정화된 아민 함유 물질 사이에 카르보닐이미노 함유 연결기를 형성하는 것을 포함한다.
한 실시양태에서, 아민 함유 물질을 기질에 고정화하는 방법은 일가 X1에 대해서 반응식 C에 나타내어져 있다.
Figure 112006041187416-pct00053
여기서, U1은 X1과 기질 표면 상의 기 G와의 반응에 의해 형성된 부착기이고; T는 아민 함유 물질의 나머지이며 (즉, T 기는 아민기를 제외한 모든 아민 함유 물질을 나타낸다); Y1, R1 및 R2는 화학식 I에 대해 이미 정의된 바와 같다.
그 방법은
하기 화학식 I의 화합물
<화학식 I>
Figure 112006041187416-pct00054
(여기서,
X1은 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기로부터 선택된 기질 반응성 관능기이고;
Y1은 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이고;
R1 및 R2는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
r은 X1이 일가 기일 때 1이거나 X1이 이가 기일 때 2이고;
상기 화학식 I의 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있음)을 선택하고;
X1과 반응할 수 있는 상보적 관능기를 갖는 기질을 제공하고;
X1과 기질 상의 상보적 관능기와의 반응으로 이온 결합, 공유 결합 또는 그의 조합을 형성하게 되는 기질 부착된 테더링기를 제조하고;
기질 부착된 테더링기의 N-술포닐디카르복스이미드기를 아민 함유 물질과 반응시켜 기질과 아민 함유 물질 사이에 연결기를 형성하는
것을 포함한다. 연결기는 기질과 화학식 V에서의 T 기 사이의 이가 기이다. 부착기는 연결기의 일부이다.
아민 함유 물질을 고정화하는 이러한 방법에서, 화학식 I의 화합물은 화학식 Ia의 화합물일 수 있고 기질은 H2C=CR8- 기와 반응할 수 있는 상보적 관능기를 가질 수 있다. 그 방법은 H2C=CR8- 기와 기질 상의 상보적 관능기와의 반응으로 이온 결합, 공유 결합 또는 그의 조합을 형성하게 되는 기질 부착된 테더링기를 제조하고; 기질 부착된 테더링기의 N-술포닐디카르복스이미드기를 아민 함유 물질과 반응시켜 기질과 아민 함유 물질 사이에 연결기를 형성하는 것을 포함한다.
또 다른 실시양태에서, 아민 함유 물질을 기질에 부착시키는 방법은 화학식 II의 일가 X2에 대해서 반응식 D에 나타내어져 있다.
Figure 112006041187416-pct00055
여기서, U2는 X2와 기질 표면 상의 기 G와의 반응에 의해 형성된 부착기이고; T는 아민 함유 물질의 나머지이며; Y2, R3, R4 및 R5는 화학식 II에 대해 이미 정의된 바와 같다. 그 방법은
하기 화학식 II의 화합물
<화학식 II>
Figure 112006041187416-pct00056
(여기서,
X2는 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅 토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기로부터 선택된 기질 반응성 관능기이고;
R4 및 R5는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
Y2는 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이고;
R3은 알킬, 아릴, 아랄킬 또는 -NRbRc (여기서, Rb 및 Rc는 각각 알킬기이거나 또는 그들이 부착된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 헤테로시클릭 기를 형성함)이고;
r은 X3이 일가 기일 때 1이거나 X3이 이가 기일 때 2이고;
상기 화학식 II의 화합물은 비치환되거나 또는 할로, 알킬, 알콕시 또는 그의 조합으로 치환될 수 있음)을 선택하고;
X2와 반응할 수 있는 상보적 관능기를 갖는 기질을 제공하고;
X2와 기질 상의 상보적 관능기와의 반응으로 이온 결합, 공유 결합 또는 그 의 조합을 형성하게 되는 기질 부착된 테더링기를 제조하고;
기질 부착된 테더링기의 N-술포닐디카르복스이미드기를 아민 함유 물질과 반응시켜 기질과 아민 함유 물질 사이에 연결기를 형성하는
것을 포함한다. 연결기는 기질과 화학식 VI에서의 T 기 사이의 이가 기이다. 부착기는 연결기의 일부이다.
아민 함유 물질을 고정화하는 이러한 방법에서, 화학식 II의 화합물은 화학식 IIa의 화합물일 수 있고 기질은 H2C=CR8- 기와 반응할 수 있는 상보적 관능기를 가질 수 있다. 그 방법은 H2C=CR8- 기와 기질 상의 상보적 관능기와의 반응으로 이온 결합, 공유 결합 또는 그의 조합을 형성하게 되는 기질 부착된 테더링기를 제조하고; 기질 부착된 테더링기의 N-술포닐디카르복스이미드기를 아민 함유 물질과 반응시켜 기질과 아민 함유 물질 사이에 연결기를 형성하는 것을 포함한다.
용도
본 발명의 화합물은, 예를 들면 아민 함유 물질을 고정화하는데 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 아민 함유 물질은 아민 분석물이다. 다른 실시양태에서, 아민 함유 물질은 예를 들어, 아미노산, 펩티드, DNA, RNA, 단백질, 효소, 소기관, 면역글로불린 또는 그의 단편과 같은 생물분자이다. 고정화된 생물학적 아민 함유 물질은 질병 또는 유전적 결함을 의학적 진단하는데 유용할 수 있다. 고정화된 아민 함유 물질은 또한 생물학적 분리에 또는 각종 생물분자의 검출에 사용 될 수 있다. 추가로, 고정화된 아민 함유 물질은 다른 물질을 제조하기 위해 바이오리액터에 또는 생물촉매로서 사용될 수 있다. 기질 부착된 테더링기는 아민 함유 분석물을 검출하는데 사용될 수 있다.
생물학적 아민 함유 물질은 종종 기질에 부착한 후에 활성으로 남아있을 수 있다 (즉, 화학식 V 또는 VI에 따른 제품은 기질에 고정화된 생물학적 활성 아민 함유 물질을 포함할 수 있다). 예를 들면, 고정화된 항체는 항원과 결합하거나 고정화된 항원은 항체에 결합할 수 있다. 아민 함유 물질은 세균에 결합될 수 있다. 더욱 특정한 예에서, 고정화된 아민 함유 물질은 스타필로코쿠스 아우레우스 세균에 결합할 수 있다 (예를 들면, 고정화된 아민 함유 물질은 세균에 특이적으로 결합할 수 있는 부분을 갖는 생물분자일 수 있다).
본 발명의 화합물을 기질에 부착함으로써 제조되는 제품은 전형적으로 N-술포닐아미노카르보닐의 유도체인 테더링 화합물을 이용하여 제조된 기존의 공지된 제품에 비해 개선된 가수분해 안정성을 갖는다. 가수분해 안정성으로 인해, 본 발명의 화합물 및 기질 부착된 테더링기는 전형적으로 수성계에 사용될 수 있다.
아민 함유 물질이 N-술포닐디카르복스이미드와 반응할 때, 카르보닐이미노 연결기가 형성되어 기질에 아민 함유 물질의 고정화가 일어나게 된다 (즉, 화학식 V 또는 VI에 따른 기질 고정화된 아민 함유 물질). 아민 함유 물질과 기질 부착된 테더링기의 N-술포닐디카르복스이미드와의 반응 속도는 전형적으로 N-술포닐디카르복스이미드기의 가수분해 속도보다 빠르다. 즉, 아민 함유 물질의 고정화는 가수분해 반응보다 빠르게 일어난다. 아민 함유 물질은 일단 공유 카르보닐이미노 결 합의 형성으로 인해 기질에 고정화되면 쉽게 변위되지 않는다.
달리 명시하지 않으면, 모든 용매 및 화학 약제는 알드리치 케미칼사 (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI)로부터 입수하였거나 또는 입수할 수 있다. 완충 수용액은 시그마 알드리치사 (Sigma Aldrich Co.; Milwaukee, WI)로부터 구입하였거나 공지된 방법에 의해 제조하였다.
금 코팅된 규소 기질은 웨이퍼네트, 인크. (WaferNet, Inc.; San Jose, CA)로부터 입수하였으며, 반응성 스퍼터링에 의해 금속이 침착된 한면 위에 150 ㎜ 최고등급 N-형 규소 웨이퍼가 존재하였다. 웨이퍼를 먼저 반응성 스퍼터링에 의해 크롬층을 침착시키기 위해 처리하고 그후에 반응성 스퍼터링에 의해 금층을 침착시키기 위해 처리하였다. 금층의 두께는 5000 Å이었다.
각 생성물의 IR 및 1H NMR 스펙트럼은 지정된 구조와 일치하였다.
용어풀이
본원에 사용된 바와 같이:
"DMF"는 N,N-디메틸포름아미드를 의미하고;
"HSA"는 인간 혈청 알부민을 의미하고, 그것은 잭슨 이뮤노리써치 라보라토리스, 인크. (Jackson ImmunoResearch Laboratories, Inc.; West Grove, PA)로부터 구입하였고;
"SA-HRP"는 양고추냉이 과산화효소와 콘쥬게이트된 스트렙타비딘을 의미하 고; 그것은 잭슨 이뮤노리써치 라보라토리스, 인크. (Jackson ImmunoResearch Laboratories, Inc.)로부터 구입하였고;
"ABTS"는 2,2'-아지노-디-(3-에틸벤즈티아졸린-6-술포네이트)를 의미하며, 그것은 KPL 인크. (KPL Inc.; Gaithersburg, MD)로부터 키트 형태로 구입하였고;
"NMP"는 N-메틸피롤리디논을 의미하고;
"MBA"는 메틸렌비스(아크릴아미드)를 중합시켜 형성한 중합체를 의미하고;
"DLC"는 설명된 바와 같이 제조된 다이아몬드상 탄소 코팅을 의미하고;
"DLG"는 설명된 바와 같이 제조된 다이아몬드상 유리 코팅을 의미하고;
"ELISA"는 효소결합 면역흡착 분석법을 의미하고;
"THF"는 테트라히드로푸란을 의미하고;
"PBS"는 pH 약 7.4를 갖는 인산염 완충 염수를 의미하고;
"SDS"는 소듐 도데실 설페이트를 의미하고;
"트윈(TWEEN) 20"은 폴리옥시에틸렌(20) 소르비탄 모노라우레이트를 의미하고;
"바조(VAZO) 64"는 듀폰 케미칼 코. (Dupont Chemical Co.; Wilmington, DE)로부터 입수가능한 2,2'-아조비스이소부티로니트릴에 대한 상품명을 의미한다.
방법
접촉각 측정
탈이온수의 전진 및 후진 접촉각을 모델 100 고니오메터 (Rame-Hart, Inc. (Mountain Lakes, NJ)로부터 입수가능함)를 사용하여 공기중 실온에서 측정하였다.
타원편광 분석
모델 AutoEL 타원계 (Rudolph Technologies, Inc.(Flanders, NJ)로부터 입수가능함)를 사용하여 6320 Å의 파장 및 70 °의 입사각으로 단층 두께의 타원편광 분석을 실시하였다. 각 기질에 대해, 1-메르캅토헥사데칸, 1-메르캅토도데칸 및 1-메르캅토옥탄의 자기 조립된 단층의 외삽에 의해 타원해석 상수를 측정하였다. 3층 모델을 사용하고 단층에 대해 1.46의 굴절율을 추정하여 단층의 타원해석 두께를 평가하였다.
제조예 1:
Figure 112006041187416-pct00057
의 제조
에탄올 (30.8 g) 중의 KOH (2.7 g)의 용액을 실온에서 자기 교반시켰다. 11-메르캅토운데칸산 (5.0 g)을 KOH 용액에 서서히 첨가하였다. 첨가 완료후에, 에탄올 (62.2 g) 중의 요오드 (2.9 g)의 용액을 첨가하고 혼합물을 약 1시간 이상 동안 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 1N HCl 수용액에 붓고 침전된 고체를 여과시켜 단리하였다. 고체를 탈이온수로 세척하고 공기 중에서 건조시켜 5.0 g의 생성물을 얻었다.
제조예 2:
Figure 112006041187416-pct00058
의 제조
제조예 1로부터의 카르복시 함유 생성물 (2.0 g), 티오닐 클로라이드 (1.15 g) 및 염화 메틸렌 (12.6 g)의 혼합물을 교반시키고, 자기 교반 막대, 환류 응축기 및 가열 맨틀이 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 질소 대기하에 환류하에 가열하였다. 6시간 후에, 혼합물을 실온으로 냉각시키고 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 생성물을 얻었다.
제조예 3:
Figure 112006041187416-pct00059
의 제조
염화 메틸렌 (30 mL)에 용해된 제조예 2의 클로로카르보닐 함유 생성물 (10.9 g)을 둥근 바닥 플라스크 내의 염화 메틸렌 (37 mL) 중의 2-(2-아미노에톡시)에탄올 (9.7 g) 및 N,N-디이소프로필에틸아민 (6.27 g)의 자기 교반 용액에 서서히 첨가하였다. 첨가 중에, 플라스크를 얼음조에서 냉각시켰다. 첨가를 완료한 후에, 혼합물이 점성이 되었다. 혼합물을 탈이온수로 추출한 결과 불균질한 부분 에멀젼이 형성되었다. 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하고, 남아있는 혼합물을 비등시까지 가열한 결과 백색 고체가 침전되었다. 이 고체를 여과시키고 그후에 아세토니트릴 (250 mL)에 용해시켰다. 아세토니트릴 용액을 교반시키고 질소 기류를 용액 표면 상으로 향하게 하여 농축시켰다. 형성된 백색 결정을 여과시켜 단리하고 질소 기류하에 밤새 건조시켜 12.6 g의 생성물을 얻었다.
제조예 4:
Figure 112006041187416-pct00060
의 제조
제조예 3의 히드록시 함유 생성물 (3.0 g), 숙신산 무수물 (1.1 g) 및 트리에틸아민 (1.15 g)의 혼합물을 에를렌마이어 (Erlenmeyer) 플라스크에서 6시간 동안 가열하였다. 혼합물을 실온으로 냉각되도록 하고 메틸 알콜을 플라스크에 첨가하였다. 메틸 알콜과 혼화성이 아닌 어두운 점성 액체가 형성되었다. 메틸 알콜을 어두운색 잔류물로부터 따라버리고 생성물을 아세토니트릴로부터 재결정화하여 3.43 g의 생성물을 얻었다.
제조예 5:
Figure 112006041187416-pct00061
의 제조
제조예 4의 카르복시 함유 생성물 (0.5 g), 티오닐 클로라이드 (0.15 g), DMF (1 방울) 및 디클로로메탄 (2.0 g)의 혼합물을 밤새 자기 교반시켰다. 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 생성물 (0.52 g)을 얻었다.
제조예 6:
Figure 112006041187416-pct00062
의 제조
제조예 1의 카르복시 함유 생성물 (2.0 g), 티오닐 클로라이드 (1.15 g) 및 염화 메틸렌 (12.6 g)의 혼합물을 환류 응축기, 질소 가스 공급원에 연결된 호스 어댑터 및 가열 맨틀이 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 환류하에 가열하였다. 6시간 후에, 혼합물을 회전 증발기를 사용하여 농축 건조시켰다. 그후에, 플라스크에 염화 메틸렌 (12.6 g)을 첨가하고, 이 용액에 N-히드록시숙신이미드 (1.11 g) 및 피리딘 (0.8 g)의 혼합물을 적가하였다. 혼합물을 밤새 실온에서 교반시키고 그후에 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하였다. 잔류물을 이소프로필 알콜로부터 재결정화하여 생성물 2.91 g을 얻었다.
제조예 7: 금-코팅된 규소 기질에 대한 N-아실옥시숙신이미드 함유 테더링기의 부착
아세톤 중의 제조예 6의 N-아실옥시숙신이미드 함유 생성물의 250 μmol 용액을 제조하였다. 금 코팅된 규소 웨이퍼 1 ㎝ x 1 ㎝ 부분을 이 용액내에 30분 동안 침지시키고, 그후에 그것을 제거하고, 에탄올 및 메탄올로 순차적으로 헹구고, 질소 기류를 처리된 금 표면 상에 약 1분 동안 향하게 하여 건조시켰다. 타원해석 두께는 17 Å인 것으로 확인되었고 표면 상의 탈이온수의 정적 전진 접촉각은 50 °인 것으로 확인되었다. 기질의 금 층에 부착된 재료의 층 상에서 측정이 이루어졌다.
제조예 8:
Figure 112006041187416-pct00063
의 제조
2-히드록시에틸 디술피드 (4.0 g), 글루타르산 무수물 (6.5 g) 및 트리에틸아민 (6.1 g)의 혼합물을 둥근 바닥 플라스크 내에서 함께 교반시키고 6시간 동안 100 ℃로 가열하였다. 혼합물을 실온으로 냉각되도록 한 후에, 생성물을 에틸 아세테이트에 용해시키고, 이 용액을 1N HCl 수용액 및 포화 NaCl 수용액으로 순차적 으로 세척하였다. 용액을 MgSO4 상에서 건조시키고 그후에 여과시켰다. 티오닐 클로라이드 (6.8 g) 및 DMF (1 방울)를 자기 교반 막대 및 환류 응축기가 장치된 둥근 바닥 플라스크 내의 여액에 첨가하였다. 혼합물을 교반시키고 2시간 동안 환류하에 가열하고, 그후에 실온으로 냉각시켰다. 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 생성물을 얻었다.
제조예 9:
Figure 112006041187416-pct00064
의 제조
둥근 바닥 플라스크 내의 t-부틸 아크릴레이트 (6.9 g) 및 이소프로필 아민 (3.2 g)의 혼합물을 실온에서 약 6시간 동안 자기 교반시켰다. 가스 크로마토그래피에 의한 혼합물의 분석 결과는 반응이 완결되지 않았음을 나타내었다. 추가의 이소프로필 아민 (3.2 g)을 플라스크에 첨가하고 혼합물을 실온에서 밤새 자기 교반시켰다. 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 생성물 10 g을 얻었다.
제조예 10:
Figure 112006041187416-pct00065
의 제조
제조예 9의 t-부틸 에스테르 생성물 (1.3 g), 트리에틸아민 (0.74 g) 및 NMP (4.2 g)의 용액을 얼음조에서 냉각된 둥근 바닥 플라스크 내의 NMP (9 g) 중의 실시예 5의 카르보닐 클로라이드 생성물 (2.0 g)의 용액에 서서히 첨가하였다. 얼음 조를 제거하고 혼합물을 약 6시간 동안 자기 교반시키면서 혼합물을 실온으로 가온하였다. 그후에, 혼합물을 1N HCl 수용액에 붓고 이 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기상을 포화 NaCl 수용액으로 세척하고 MgS04 상에서 건조시키고, 그후에 그것을 여과시켰다. 여액을 회전 증발기를 사용하여 농축 건조시키고 잔류물을 메탄올로부터 재결정화하여 생성물 1.14 g을 얻었다.
제조예 11:
Figure 112006041187416-pct00066
의 제조
미네랄유 (9.45 g) 및 헥산 (20 mL) 중의 NaH의 60 중량% 분산액을 자기 교반 막대, 첨가 깔대기 및 질소 가스 공급원에 연결된 호스 어댑터가 장치된 3구 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 혼합물을 약 15시간 동안 교반시키고, 그후에 DMF (100 mL)를 플라스크에 첨가하였다. DMF (100 mL) 중의 p-톨루엔술폰아미드 (15.7 g) 및 5-노르보르넨-2,3-디카르복실산 무수물 (16.2 g)의 혼합물을 첨가 깔대기로부터 플라스크에 서서히 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반되도록 하였다. DMF (lO mL) 중의 5-노르보르넨-2,3-디카르복실산 무수물 (1.6 g)의 용액을 플라스크에 적가하고 혼합물을 약 6시간 동안 교반시켰다. 그후에, 아세트산 무수물 (28.14 g)을 플라스크에 첨가하고 혼합물을 밤새 교반시켰다. 그후에, NaHCO3 수용액을 플라스크에 첨가하고, 이어서 HCl 수용액을 첨가하였다. 혼합물을 여과시키고 여과된 고체를 진공 오븐을 이용하여 밤새 건조시켰다. 그후에, 고체를 메탄올 로부터 재결정화하여 생성물 14.8 g을 얻었다.
제조예 12:
Figure 112006041187416-pct00067
의 제조
125 ℃에서 둥근 바닥 플라스크 내에서 벤조트리아졸-5-카르복실산 (5.7 g), 1,6-헥산디올 (24.7 g) 및 p-톨루엔술폰산의 혼합물을 함께 교반시키면서 액체를 통해 건조 질소 기류를 서서히 버블링하였다. 혼합물이 균질하게 되었고, 12시간 후에 트리에틸아민 (0.42 g)을 플라스크에 첨가하였다. 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하고 잔류물을 에틸 아세테이트에 용해시켰다. 에틸 아세테이트 용액을 포화 NaCl 수용액으로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시키고 농축시켜 회전 증발기를 사용하여 건조시켰다. 잔류물을 비등 아세토니트릴에 용해시키고 이 용액을 실온으로 냉각시키고 얼음조에서 더 냉각시켰다. 형성된 황갈색 결정을 여과시켜 단리하고, 냉각 아세토니트릴로 세척하고 실온에서 공기 건조시켜 생성물 2.97 g을 얻었다.
제조예 13: DLG-DLC-폴리이미드-DLC-DLG의 다층 기질의 제조
모델 2480 평행판 축전 결합된 반응성 이온 식각장치 (PlasmaTherm(St. Petersburg, FL)로부터 구입함)를 사용하여 다이아몬드상 탄소 코팅 (DLC) 상에 테트라메틸실란 플라즈마를 사용하여 다이아몬드상 유리(DLG) 코팅을 침착시켰다. DLC 코팅을 모델 2480 반응성 이온 식각장치로 아세틸렌 플라즈마를 사용하여 폴리 이미드 필름 상에 침착시켰다.
약 20 ㎝ x 30 ㎝의 폴리이미드 필름 시료 (E. I. du Pont de Nemours & Co.(Wilmington, DE)로부터 상품명 "KAPTON E"로 입수가능함)을 3M 캄파니 (St. Paul, MN 소재)로부터의 3M 811 접착 테잎을 사용하여 이온 식각장치의 동력 전극에 부착시켰다. 이온 식각장치 챔버를 닫고 챔버를 0.67 Pa (0.005 Torr)의 압력으로 펌핑하였다. 산소 가스를 분당 500 표준 ㎤의 유량으로 챔버에 도입하고, 챔버의 압력을 6.7 Pa (0.050 Torr)로 유지하였다. 플라즈마를 점화하고 15초 동안 2000 W의 동력으로 유지하였다. 그후에, 산소 가스 유동을 종결하고 챔버를 0.67 Pa (0.005 Torr)의 압력으로 펌핑하였다. 그후에, 아세틸렌 가스를 분당 200 표준 ㎤의 유량으로 챔버에 도입하고, 챔버의 압력을 2 Pa (0.015 Torr)로 유지하였다. 플라즈마를 점화하고 10초 동안 1600 W의 동력으로 유지하였다. 그후에, 아세틸렌 가스 유동을 종결하고 챔버를 0.67 Pa (0.005 Torr)의 압력으로 펌핑하였다.
산소 가스를 다시 분당 500 표준 ㎤의 유량으로 챔버에 도입하고, 챔버의 압력을 20 Pa (0.15 Torr)로 유지하였다. 플라즈마를 점화하고 10초 동안 300 W의 동력으로 유지하였다. 산소 가스 유량을 분당 500 표준 ㎤으로 유지하는 경우, 테트라메틸실란 가스를 분당 150 표준 ㎤의 유량으로 챔버에 도입하고, 챔버의 압력을 20 Pa (0.15 Torr)로 유지하였다. 플라즈마를 점화하고 12초 동안 300 W의 동력으로 유지하였다. 트라메틸실란 가스의 유동을 종결하였다. 1분 후에, 산소 가스 유동 및 20 Pa (0.15 Torr)의 챔버 압력을 유지하며, 플라즈마를 점화하고 20초 동안 300 W의 동력으로 유지하였다. 그후에, 산소 가스 유동을 종결하고 챔버를 0.67 Pa (0.005 Torr)의 압력으로 펌핑하였다. 그후에, 챔버를 대기에 개방하고, 폴리이미드 필름의 시료를 동력 전극으로부터 제거하고, DLG 코팅이 전극을 향하도록 회전시키고, 다시 전극에 부착시켰다. 플라즈마 처리 순서를 반복하여 각 면 위에 DLC 및 DLG의 일련의 층들이 있는 폴리이미드 시료를 제공하였다.
제조예 14: 유리-DLC-DLG의 다층 기질의 제조
25 ㎜ x 75 ㎜ 유리 현미경 슬라이드 (VWR Scientific (West Chester, PA)으로부터 "MICRO SLIDES SELECTED"로서 입수가능함)를 제조예 13의 방법에 따라서 플라즈마 챔버에서 처리하여 유리 현미경 슬라이드 상의 한 면상에 DLC 및 DLG의 층들을 연속적으로 침착시켰다.
제조예 15: 폴리이미드-티타늄-금의 다층 기질의 제조
티타늄 및 금의 연속 층들을 폴리이미드 필름 상에 전자 빔 증발에 의해 증착시켰다. 10 ㎝ x 15 ㎝의 폴리이미드 필름 시료 (E. I. du Pont de Nemours & Co.(Wilmington, DE)로부터 상품명 "KAPTON E"로 입수가능함)을 문구용 결합 클립을 사용하여 모델 마크 50 고증착 시스템 (CHA Industries(Fremont, CA)로부터 입수가능함)에서 유성형 시스템의 판에 부착시켰다. 챔버를 약 2시간 동안 배기하고, 그 도중에 챔버 압력을 약 6.7 x 10-4 Pa (5 x 10-6 mmHg)로 감소시켰다. 티타늄 금속을 초당 약 5 Å의 유량으로 약 200 Å의 총 두께까지 침착시켰다. 그후에, 티타늄의 증착을 종결하고 시스템을 약 30분 동안 냉각되도록 하였다. 그후에, 금 금속을 티타늄 층 상에 초당 약 1 Å의 유량으로 약 2000 Å의 총 두께까지 침착시켰다. 그후에, 금의 증착을 종결하고 시스템을 약 30분 동안 냉각되도록 하고, 그후에 챔버 압력을 대기압으로 상승시키고 시료를 제거하였다.
제조예 16: 산 염화물 관능화된 폴리(메틸메타크릴레이트-코-메타크릴산) 비드의 제조
폴리(메틸메타크릴레이트-코-메타크릴산) 비드 (Bio-Rad Laboratories (Hercules, CA)로부터 상품명 "MACRO-PREP CM"으로 에탄올 중에서 입수가능함)를 소결 유리 깔대기를 사용하여 여과시키고, 그후에 압력이 약 133.3 Pa(1 mm Hg) 미만으로 유지되도록 질소 기체를 서서히 도입한 40 ℃ 진공 오븐을 사용하여 밤새 건조시켰다. 건조 비드 (약 100 g)를 밤새 유리 병 내의 1N HCl 수용액 (약 750 mL)과 배합하였다.
그후에, 비드를 여과시키고, 탈이온수, 이소프로필 알콜 및 디에틸 에테르로 순차적으로 세척하고, 압력이 약 133.3 Pa(1 mm Hg) 미만으로 유지되도록 질소 기체를 서서히 도입한 40 ℃ 진공 오븐을 사용하여 밤새 건조시켰다. 이들 건조 비드의 일부 (39.81 g)를 자기 교반 막대, 환류 응축기 및 질소 가스 공급원이 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 아세토니트릴 (112.5 g), 티오닐 클로라이드 (8.0 g) 및 DMF (3 방울)와 배합하였다. 혼합물을 4시간 동안 환류하에 가열하고, 그후에 실온으로 냉각되도록 하고 밤새 자기 교반시켰다. 혼합물을 여과시키고 비드를 아세토니트릴로, 그후에 디에틸 에테르로 세척하였다. 생성물을 실온에서 일정 중량으로 건조시켰다.
제조예 17: 히드록실 관능화된 폴리(메틸메타크릴레이트-코-메타크릴산) 비드의 제 조
제조예 16의 산 염화물 관능화된 비드 (10.0 g)를 피리딘 (1.42 g) 및 테트라에틸렌 글리콜 (26.17 g)의 신속하게 교반되는 혼합물에 부었다. 혼합물을 약 50 ℃로 가열하고 그 온도에서 밤새 교반시켰다. 혼합물을 실온으로 냉각되도록 한 후에, 그것을 소결 유리 깔대기를 사용하여 여과시키고, 그후에 비드를 이소프로필 알콜, 메탄올, 탈이온수 및 메탄올로 순차적으로 세척하였다. 소결 유리 깔대기에서 비드에 질소 가스를 끌어들여 비드를 일정 중량으로 건조시켰다.
제조예 18: MBA 비드의 기질의 제조
MBA 비드 (0.62 g, Pierce Biotechnology(Rockford, IL)로부터 상품명 "ULTRALINK BIOSUPPORT MEDIUM"으로 입수가능함)를 스크류 캡 바이알에서 혼합물을 자기 교반시켜 디클로로메탄 (10 g)에 현탁시켰다. N-프로필 아민 (0.19 g)을 첨가하고, 바이알을 밀폐시키고 혼합물을 실온에서 밤새 자기 교반시켰다. 그후에, 비드를 여과시키고, 디클로로메탄으로 세척하고 다시 여과시켰다. 필터 깔대기에서 비드에 질소 가스를 끌어들여 비드를 건조시켰다.
실시예 1: 4-아미노벤젠술포닐 숙신이미드의 제조
Figure 112006041187416-pct00068
건조 DMF 중의 NaH의 현탁액을, 둥근 바닥 플라스크에서 NaH 및 미네랄유의 60 중량% 혼합물 8.4 g을 3 부분의 헵탄으로 연속적으로 세척하여 제조하였다. 그 후에, DMF (25 mL)를 플라스크에 첨가하고 플라스크를 교반시켜 고체를 현탁시켰다. 이러한 DMF 중의 NaH의 현탁액을 무수 DMF 30 mL 중의 숙신산 무수물 (11.0 g)의 용액을 함유한 플라스크에 한번에 첨가하였다. 형성된 현탁액을 교반시키면서 무수 DMF 25 mL 중의 술파닐아미드 (17.2 g)의 용액을 약 10분에 걸쳐 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반시키고 그후에 아세트산 무수물 (10.2 g)을 한번에 첨가하였다. 혼합물을 추가로 3시간 동안 교반시키고 탈이온수에 부었다. 이 혼합물을 교반하였을 때, 생성물이 서서히 고화되었다. 고체를 여과시키고, 탈이온수로 세척하고 건조시켜 생성물 7.6 g을 얻었다.
실시예 2:
Figure 112006041187416-pct00069
의 제조
3구 둥근 바닥 플라스크 내의 에틸 아세테이트 (161 g) 중의 제조예 11의 N-(4-메틸벤젠술포닐)디카르복스이미드 생성물 (25.0 g) 및 메르캅토아세트산 (7.63 g)의 용액을 10분 동안 질소 기체로 퍼징하였다. 플라스크에는 환류 응축기 및 자기 교반 막대가 장치되어 있다. 아조비스(이소부티로니트릴) (0.0484 g)을 플라스크에 첨가하고, 혼합물을 교반시키고 55 ℃에서 16시간 동안 가열하였다. 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후에, 회전 증발기를 사용하여 용매를 제거하였다. 갈색 고체를 톨루엔/아세토니트릴로부터 재결정화하여 생성물 11.9 g을 얻었다.
실시예 3:
Figure 112006041187416-pct00070
의 제조
실시예 2의 카르복시 함유 생성물 (5.06 g), 티오닐 클로라이드 (1.62 g), DMF (1 방울) 및 클로로포름 (61.8 g)의 혼합물을 100 mL 둥근 바닥 플라스크에서 제조하였다. 플라스크에는 자기 교반 막대 및 환류 응축기가 장치되어 있고, 그후에 혼합물을 교반시키고 2시간 동안 환류하에 가열하였다. 혼합물을 실온으로 냉각되도록 하고 그후에 생성물이 침전될 때까지 헵탄을 플라스크에 첨가하였다. 혼합물을 여과시키고 생성물을 진공오븐에서 건조시켜 생성물 4.8 g을 얻었다.
실시예 4:
Figure 112006041187416-pct00071
의 제조
둥근 바닥 플라스크 내의 DMF (154 mL), 4-카르복시벤젠술폰아미드 (30.0 g), 숙신 무수물 (16.41 g) 및 트리에틸아민 (33.19 g)의 혼합물을 교반시키고 질소 분위기하에 4시간 동안 50 ℃로 가열하였다. 혼합물을 실온으로 냉각되도록 하고 그후에 아세트산 무수물 (18.27 mL)을 첨가하고 혼합물을 추가로 3시간 동안 실온에서 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 교반된 1N HCl 수용액 400 mL에 부었다. 이 혼합물을 여과시키고 황갈색 침전물을 탈이온수로 세척하고 진공 오븐에서 건조시켜 생성물 36.94 g을 얻었다.
실시예 5:
Figure 112006041187416-pct00072
의 제조
티오닐 클로라이드 (10. O g) 및 DMF (1 방울)를 둥근 바닥 플라스크 내의 실시예 4의 카르복시 함유 생성물 (20.0 g) 및 무수 아세토니트릴 (85 g)의 교반 혼합물에 첨가하였다. 이 혼합물을 교반시키고 환류하에 1시간 동안 가열하였다. 혼합물을 실온으로 냉각되도록 하고 얼음조에서 더 냉각시킨 결과 고상 침전물이 형성되었다. 고체를 여과시켜 모으고, 냉각 아세토니트릴 및 냉각 톨루엔으로 순차적으로 세척하고, 50 ℃ 진공 오븐에서 밤새 건조시켜 생성물 17.7 g을 얻었다.
실시예 6:
Figure 112006041187416-pct00073
의 제조
3,3'-디티오비스(프로피온산) (5.0 g), 티오닐 클로라이드 (2.97 g), DMF (1 방울) 및 에틸 아세테이트 (24 mL)의 혼합물을 자기 교반 막대 및 환류 응축기가 장치된 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 혼합물을 교반시키고 2시간 동안 가열 환류하였다. 혼합물을 실온으로 냉각되도록 하고 그후에 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하였다. 잔류물을 무수 NMP (13.1 mL)에 용해시키고 이 용액을 무수 NMP 중의 술파닐아미드 (4.5 g) 및 피리딘 (2.2 g)의 냉각 교반 용액에 첨가하였다. 혼합물을 실온으로 가온하고, 추가로 2시간 동안 교반시키고, 그후에 교반시키며 탈이온수 (100 mL)에 부었다. 형성된 고체를 여과시키고, 실온 및 133.3 Pa (1 mm Hg)의 압력에서 진공 오븐으로 밤새 건조시켜 고체 6.25 g을 얻었다.
이 고체를 자기 교반 막대 및 환류 응축기가 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 무수 DMF (21.6 mL) 중의 숙신산 무수물 (2.99 g) 및 트리에틸아민 (2.65 g)에 용해시켰다. 이 혼합물을 90 ℃로 가열하고 이 온도에서 8시간 동안 교반시켰다. 혼합물을 실온으로 냉각되도록 한 후에, 아세트산 무수물 (1.28 g)을 첨가하고 혼합물을 추가로 1시간 동안 실온에서 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 비이커 내의 탈이온수에 붓고 형성된 물질을 고체가 형성될 때까지 탈이온수 및 이소프로필 알콜로 연화 처리하였다. 고체를 여과시키고 건조시키고, 그후에 아세트산 및 아세트산 무수물의 혼합물로부터 재결정화하였다. 형성된 결정성 고체를 여과시키고 아세트산, 이소프로필 알콜 및 디에틸 에테르로 순차적으로 세척하고, 실온에서 공기 건조시켜 생성물 5.7 g을 얻었다.
실시예 7:
Figure 112006041187416-pct00074
의 제조
무수 디에틸렌 글리콜 (12.0 g) 및 실시예 5의 산 염화물 생성물 (3.0 g)을 자기 교반 막대가 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 함께 교반시켰다. 3시간 후에, 혼합물을 격렬하게 교반시키며 탈이온수에 붓고 형성된 고체를 여과시켜 모으고, 탈이온수로 세척하고 실온 및 133.3 Pa (1 mm Hg)에서 진공 오븐으로 밤새 건조시켰다. 조 물질을 메탄올로부터 재결정화하여 생성물 2.21 g을 얻었다.
실시예 8:
Figure 112006041187416-pct00075
의 제조
실시예 7의 알콜 생성물 (1.5 g), 제조예 8의 디티오비스(산 염화물) 생성물 (0.81 g) 및 피리딘 (0.35 g)을 10 ℃에서 자기 교반 막대가 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 아세토니트릴 (11.9 g)과 배합하였다. 피리딘 (0.35 g)을 플라스크에 첨가하고 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 비이커 내의 탈이온수에 붓고 그 혼합물을 격렬하게 교반시켰다. 형성된 고체 침전물을 여과시켜 단리하고 탈이온수로 세척하였다. 고체를 진공 오븐에서 밤새 건조시키고 이소프로필 알콜로부터 재결정화하여 생성물 1.7 g을 얻었다.
실시예 9:
Figure 112006041187416-pct00076
의 제조
NMP (2.4 mL) 중의 제조예 12의 벤조트리아졸 알콜 생성물 (1.0 g)의 용액을 자기 교반 막대가 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 약 -5 ℃로 냉각시켰다. NMP (2.5 mL) 중의 실시예 5의 카르보닐 클로라이드 생성물 (1.1 g)의 용액을 플라스크에 서서히 첨가하고, 이어서 피리딘 (0.3 g)을 첨가하였다. 그후에, 혼합물을 실온으로 가온되도록 하고 밤새 교반시켰다. 혼합물을 비이커 내의 탈이온수에 붓고 수성 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기상을 탈이온수 및 포화 NaCl 수용액으로 연속적으로 세척하고 그후에 MgS04 상에서 건조시켰다. 용액을 여과시키고 여액을 회전 증발기를 사용하여 농축 건조시켰다. 형성된 고체를 이소프로필 알콜로부터 재결정화하여 황갈색 결정 0.86 g을 얻었다.
실시예 10:
Figure 112006041187416-pct00077
의 제조
무수 NMP (20 g) 중의 실시예 5의 카르보닐 클로라이드 생성물 (5.0 g)의 용액을 자기 교반 막대가 장치된 둥근 바닥 플라스크에 넣고 얼음조에서 냉각시켰다. 무수 NMP (13.5 g) 중의 10-운데센-1-올의 용액을 플라스크에 서서히 첨가하였다. 교반 혼합물을 실온으로 가온하고 약 6시간 동안 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 비이커 내의 탈이온수에 붓고, 형성된 고체 침전물을 여과시켜 단리하고 탈이온수, 이소프로필 알콜 및 디에틸 에테르로 연속적으로 세척하였다. 생성물을 실온에서 밤새 공기 건조시키고 아세트산으로부터 재결정화하여 백색 결정 4.25 g을 얻었다.
실시예 11:
Figure 112006041187416-pct00078
의 제조
염화 메틸렌 (35 g) 중의 실시예 10의 알켄 생성물 (2.63 g) 및 HSiCl3 (3.5 g)의 용액을 125 mL 스크류 캡 병에서 제조하였다. 크실렌 중의 백금(0)-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 복합체를 염화 메틸렌으로 약 1.5 중량%의 농도 로 희석하고, 이 용액 3 방울을 병에 첨가하였다. 그후에, 병을 밀폐시키고 수조에서 60 ℃로 가열하였다. 30시간 후에, 혼합물을 실온으로 냉각되도록 하였다. 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 생성물 2.3 g을 얻었다.
실시예 12:
Figure 112006041187416-pct00079
의 제조
2-메르캅토에탄올 (1.69 g), 제조예 11의 N-(4-메틸벤젠술포닐)숙신이미드 생성물 (7.0 g), VAZO 64 (0.2 g) 및 에틸 아세테이트 (8.7 g)의 혼합물을 약 15분 동안 질소 기체로 퍼징하고 질소 분위기하에 24시간 동안 55 ℃로 가열하였다. 용액을 실온으로 냉각되도록 하고, 그 동안에 백색 결정을 침전시켰다. 결정을 여과시켜 단리하고, 에틸 아세테이트로 세척하고 건조시켜 생성물 3.2 g을 얻었다.
실시예 13:
Figure 112006041187416-pct00080
의 제조
제조예 10의 tert-부틸 에스테르 생성물 (0.95 g)을 아세트산 (2.2 g), 아세트산 무수물 (1 방울) 및 p-톨루엔술폰산 (약 0.005 g)과 배합하였다. 혼합물을 교반시키고 70 ℃에서 1시간 동안 가열하였다. 혼합물을 약하게 냉각시키고 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하였다. 형성된 갈색 오일을 디에틸 에테르로 연화 처리한 결과, 대부분의 잔류물이 고화되었다. 고체를 여과시켜 단리하고, 디에틸 에테르로 세척하고 실온에서 밤새 공기 건조시켜 생성물 0.6 g을 얻었다.
실시예 14:
Figure 112006041187416-pct00081
의 제조
실시예 13의 카르복실산 생성물 (0.6 g)을 자기 교반 막대, 환류 응축기 및 가열 맨틀이 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 티오닐 클로라이드 (0.37 g), 아세토니트릴 (2.44 g) 및 DMF (1 방울)와 배합하였다. 혼합물을 교반시키고 1시간 동안 가열 환류하고, 그후에 실온으로 냉각되도록 하였다. 그후에, 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하였다. 형성된 고체를 소결 유리 깔대기에서 세척하고, 디에틸 에테르로 세척하고 질소 기류하에 실온에서 건조시켜 생성물을 얻었다.
실시예 15:
Figure 112006041187416-pct00082
의 제조
실시예 5의 산 염화물 생성물 (3.0 g) 및 NMP (12.8 g)의 용액을 둥근 바닥 플라스크 내에서 자기 교반시키면서 혼합물을 얼음조에서 냉각시켰다. 2-메틸아지리딘 (0.62 g) 및 트리에틸아민 (1.11 g)의 혼합물을 플라스크에 서서히 첨가하고 얼음조를 제거하였다. 혼합물을 실온으로 냉각되도록 하고 밤새 자기 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 포화 중탄산 나트륨 수용액에 붓고 이 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기상을 탄산 나트륨 상에서 건조시키고 그후에 혼합물을 여과시켰다. 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 생성물을 얻었다.
실시예 16:
Figure 112006041187416-pct00083
의 제조
NMP (1.5 g) 중의 실시예 14의 산 염화물 생성물 (0.63 g)의 용액을 자기 교반 막대가 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 제조하였다. 용액을 교반시키면서 그것을 얼음조에서 냉각시켰다. 제조예 12의 벤조트리아졸 알콜 생성물 (0.4 g), 피리딘 (0.23 g) 및 NMP (0.9 g)의 용액을 제조하고 이 용액을 산 염화물의 용액에 서서히 첨가하였다. 얼음조를 제거하고 용액을 실온으로 가온되도록 하였다. 그후에, 전체 반응 혼합물을 에틸 아세테이트 (50 mL)와 배합하고 이 용액을 1N HCl 수용액 및 그후에 NaCl 수용액으로 세척하였다. 그후에, 용액을 무수 MgS04 상에서 건조시키고, 그후에 그것을 여과시키고 여액을 회전 증발기를 사용하여 농축 건조시켰다. 그후에, 잔류물을 디에틸 에테르로 연화 처리하고 형성된 고체를 여과시켜 단리하고, 디에틸 에테르로 세척하고, 그후에 실온에서 공기 건조시켜 생성물 0.96 g을 얻었다.
실시예 17:
Figure 112006041187416-pct00084
의 제조
노르보르넨-2,3-디카르복실산 무수물 (26.9 g), p-술파밀벤조산 (30.0 g), 트리에틸아민 (49.8 g) 및 DMF (82 g)의 혼합물을 50 ℃에서 2시간 동안 질소 분위 기하에 둥근 바닥 플라스크에서 자기 교반시키고, 그후에 90 ℃에서 밤새 가열을 계속하였다. 그후에, 혼합물을 실온으로 냉각되도록 하고 아세트산 무수물 (18.3 g)을 플라스크에 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 1N HCl 수용액에 붓고, 형성된 고체를 여과시켜 단리하고 진공 오븐에서 건조시켰다. 생성물을 빙초산으로부터 재결정화하여 생성물 총 12.6 g을 얻었다.
실시예 18:
Figure 112006041187416-pct00085
의 제조
시클로헥산-1,2-디카르복실산 무수물 (25.3 g), p-술파밀벤조산 (30.0 g), 트리에틸아민 (49.8 g) 및 DMF (79 g)의 혼합물을 50 ℃에서 밤새 질소 분위기하에 둥근 바닥 플라스크에서 자기 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 실온으로 냉각되도록 하고 아세트산 무수물 (18.3 g)을 플라스크에 서서히 첨가하였다. 혼합물을 1시간 동안 교반시키고, 1N HCl 수용액에 부었다. 형성된 고체를 여과시켜 단리하고, 이소프로필 알콜, 메탄올 및 디에틸 에테르로 순차적으로 세척하고 진공 오븐에서 건조시켜 생성물 41.23 g을 얻었다.
실시예 19:
Figure 112006041187416-pct00086
의 제조
글루타르산 무수물 (18.7 g), p-술파밀벤조산 (30.0 g), 트리에틸아민 (49.8 g) 및 DMF (71 g)의 혼합물을 50 ℃에서 6시간 동안, 그후에 실온에서 밤새 질소 분위기하에 둥근 바닥 플라스크에서 자기 교반시켰다. 아세트산 무수물 (18.3 g)을 플라스크에 서서히 첨가하고 혼합물을 실온에서 밤새 교반시켰다. 혼합물을 1N HCl 수용액에 부었다. 형성된 고체를 여과시켜 단리하고, 이소프로필 알콜, 메탄올 및 디에틸 에테르로 순차적으로 세척하고, 진공 오븐에서 건조시켜 1H NMR 분석을 근거로 불순물인 것으로 보이는 생성물 30 g을 얻었다. 이 물질 (28.7 g)을 글루타르산 무수물 (9.5 g), 트리에틸아민 (24.9 g) 및 DMF (38.5 g)와 배합하고, 이 혼합물을 교반시키고 50 ℃에서 밤새 가열하였다. 그후에, 혼합물을 실온으로 냉각되도록 하고 아세트산 무수물 (9.15 g)을 플라스크에 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반시키고, 그후에 그것을 1N HCl 수용액에 부었다. 형성된 고체를 여과시켜 단리하고, 이소프로필 알콜, 메탄올 및 디에틸 에테르로 순차적으로 세척하고 진공 오븐에서 건조시켰다. 고체를 빙초산으로부터 재결정화하여 생성물 20 g을 얻었다.
실시예 20:
Figure 112006041187416-pct00087
의 제조
메탄 술폰아미드 (10 g), 1,2,4-벤젠트리카르복실산 무수물 (26.3 g), 트리에틸아민 (37.2 g) 및 DMF (84.6 g)의 혼합물을 실온에서 밤새 질소 분위기하에 자기 교반시켰다. 혼합물을 50 ℃로 가열하고 이 온도에서 30분 동안 교반시키고, 그후에 그것을 실온으로 냉각되도록 하고 여과시켰다. 고체를 빙초산으로부터 재결정화하고 백색 결정성 고체를 여과시키고, 디에틸 에테르로 세척하고 건조시켜 생성물 5.4 g을 얻었다.
실시예 21:
Figure 112006041187416-pct00088
의 제조
실시예 18의 카르복실산 생성물 (10.0 g), 티오닐 클로라이드 (4.58 g), DMF (1 방울) 및 아세토니트릴 (58.3 g)의 혼합물을 응축기가 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 환류하에 1시간 동안 질소 분위기하에 자기 교반시켰다. 혼합물을 실온으로 냉각되도록 하고 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하였다. 형성된 고체를 소결 유리 깔대기에서 세척하고, 디에틸 에테르로 세척하고 질소 기류하에 실온에서 건조시켜 생성물 8.3 g을 얻었다.
실시예 22:
Figure 112006041187416-pct00089
의 제조
실시예 17의 카르복실산 생성물 (5.0 g), 티오닐 클로라이드 (2.2 g), DMF (1 방울) 및 아세토니트릴 (28.9 mL)의 혼합물을 환류 응축기가 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 환류하에 1시간 동안 질소 분위기하에 자기 교반시켰다. 혼합물을 실온으로 냉각되도록 하고 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하였다. 형성 된 고체를 소결 유리 깔대기에서 세척하고, 디에틸 에테르로 세척하고 질소 기류하에 실온에서 건조시켜 생성물 4.7 g을 얻었다.
실시예 23:
Figure 112006041187416-pct00090
의 제조
비시클로[2.2.2]옥타-2-엔-5,6-디카르복실산 무수물 (10.0 g), p-술파밀벤조산 (10.3 g), 트리에틸아민 (17.1 g) 및 DMF (45 g)의 혼합물을 90 ℃에서 2시간 동안 둥근 바닥 플라스크에서 자기 교반시켰다. 혼합물을 적외선 스펙트럼으로 분석한 결과 출발 무수물의 일부가 여전히 존재함을 나타내었다. 추가의 DMF (36 g)를 플라스크에 첨가하고 혼합물을 90 ℃에서 밤새 교반시켰다. 추가의 DMF를 맑은 용액이 형성될 때까지 불균질 혼합물에 첨가하였다. 추가로 4시간 동안 가열 및 교반을 계속하였다. 혼합물을 실온으로 냉각되도록 하고 그후에 아세트산 무수물 (6.25 g)을 플라스크에 첨가하였다. 이 혼합물을 실온에서 밤새 교반시켰다. 혼합물을 1N HCl 수용액에 부었다. 형성된 고체를 여과시켜 단리하고, 이소프로필 알콜, 메탄올 및 디에틸 에테르로 순차적으로 세척하고 진공 오븐에서 건조시켰다. 고체를 빙초산으로부터 재결정화하여 생성물 12.8 g을 얻었다.
실시예 24:
Figure 112006041187416-pct00091
의 제조
실시예 20의 카르복실산 생성물 (3.0 g), 티오닐 클로라이드 (1.72 g), DMF (1 방울) 및 아세토니트릴 (18.9 g)의 혼합물을 환류 온도에서 1시간 동안 질소 분위기하에 환류 응축기가 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 자기 교반시켰다. 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하고 플라스크 내의 부분적으로 고체인 잔류물을 디에틸 에테르로 소결 유리 깔대기에서 세척하였다. 고체를 디에틸 에테르로 세척하고 질소 기류하에 건조시켜 생성물 2.9 g을 얻었다.
실시예 25:
Figure 112006041187416-pct00092
의 제조
실시예 5의 카르복실산 생성물 (1.2 g) 및 THF (5.0 g)의 용액을 압력 평형 첨가 깔대기가 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 교반시켰다. 플라스크를 차가운 수돗물 조에 부분적으로 침지시켰다. 11,11'-디티아비스(운데칸-1-올)(0.75 g), 피리딘 (0.32 g) 및 THF (2.7 g)의 용액을 첨가 깔대기를 통해 플라스크에 서서히 첨가하였다. 혼합물을 밤새 교반시키고 그후에 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하였다. 잔류물을 이소프로필 알콜로부터 재결정화하여 생성물 0.65 g을 얻었다.
실시예 26:
Figure 112006041187416-pct00093
의 제조
NMP (2 g) 중의 11,11'-디티오비스(운데칸-1-올)(0.38 g)의 용액을 자기 교반 막대 및 질소 가스 공급원에 연결된 호스 어댑터가 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 제조하였다. 별도로, NMP (2.7 g) 중의 실시예 22의 산 염화물 생성물 (0.79 g)의 혼합물을 제조하고 이 혼합물을 플라스크에 서서히 첨가하였다. 혼합물을 밤새 교반시키고 그후에 혼합물을 비이커 내에서 0.1N HCl 수용액에 부었다. 형성된 고체를 여과시키고, 이소프로필 알콜, 메탄올 및 디에틸 에테르로 순차적으로 세척하였다. 그후에, 여과된 고체를 실온에서 건조시켜 생성물을 얻었다.
실시예 27:
Figure 112006041187416-pct00094
의 제조
NMP (5 g) 중의 1,4-비스(히드록시메틸)시클로헥산 (3.82 g)의 용액을 얼음조 내의 둥근 바닥 플라스크에서 교반시키면서 NMP (8.6 g) 중의 실시예 5의 산 염화물 생성물 (2.0 g)의 용액을 플라스크에 서서히 첨가하였다. 그후에, 얼음조를 제거하고 혼합물을 실온으로 가온되도록 하였다. 혼합물을 밤새 교반시키고 탈이온수와 혼합하였다. 그후에, 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 에틸 아세테이트 분획을 탈이온수로 2회 및 포화 NaCl 수용액으로 한번 세척하였다. 그후에, 용액을 MgS04 상에서 건조시키고 여과시켰다. 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 생성물 1.95 g을 얻었다.
실시예 28:
Figure 112006041187416-pct00095
의 제조
실시예 27의 알콜 생성물 (1.95 g), 글루타르산 무수물 (0.83 g), 피리딘 (0.63 g) 및 DMF (11.13 g)의 혼합물을 둥근 바닥 플라스크에서 실온에서 교반시켰다. 4시간 후에, 추가의 글루타르산 무수물 (0.17 g)을 플라스크에 첨가하고 혼합물을 실온에서 밤새 교반되도록 하였다. 그후에, 혼합물을 비이커에서 0.1N HCl 수용액에 부었다. 형성된 고체를 여과시키고 이소프로필 알콜 및 메탄올로 순차적으로 세척하였다. 고체를 실온 및 67 Pa (0.5 mm Hg)에서 진공 오븐에서 밤새 건조시켜 생성물 3.4 g을 얻었다.
실시예 29:
Figure 112006041187416-pct00096
의 제조
실시예 28의 카르복실산 생성물 (3.5 g), 티오닐 클로라이드 (1.18 g), DMF (1 방울) 및 아세토니트릴 (18.73 g)의 혼합물을 자기 교반 막대, 환류 응축기 및 질소 가스 공급원에 연결된 호스 어댑터가 장치된 둥근 바닥 플라스크에서 실온에서 밤새 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 그의 환류 직전의 온도에서 4시간 동안 가열하였다. 혼합물을 실온으로 냉각되도록 하고 과량의 톨루엔에 첨가하였다. 고체를 유지하면서 유기 액체 혼합물을 따라버렸다. 고체를 디에틸 에테르에 현탁시키고, 여과시키고, 디에틸 에테르로 세척하고 질소 기류하에 건조시켜 생성물을 얻 었다.
실시예 30:
Figure 112006041187416-pct00097
의 제조
환류 응축기, 온도계, 압력 평형 첨가 깔대기, 자기 교반 막대 및 질소 가스 공급원에 연결된 호스 어댑터가 장치된 3-구 둥근 바닥 플라스크에 미네랄유 중의 NaH의 60 중량% 분산액 16.22 g을 넣었다. 혼합물을 수분 동안 교반시키고, 혼합물을 그대로 두고, 피펫을 사용하여 상등 헵탄을 제거하여 분산액을 헵탄으로 3회 세척하였다. 그후에, NMP (50 g)를 플라스크에 첨가하고, 혼합물을 교반시켰다. 캄포르산 무수물 (14 g), 4-카르보메톡시벤젠술폰아미드 (15 g) 및 NMP (61 g)의 용액을 첨가 깔대기를 사용하여 플라스크에 서서히 첨가하였다. 그후에, 혼합물을 실온에서 약 1시간 동안 교반시키고, 그후에 비이커 내의 탈이온수 내에 부었다. 그후에, 이 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하고 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 고상 중간체를 얻었다.
중간체를 THF (111 g), 아세트산 무수물 (8.54 g) 및 트리에틸아민 (23.3 g)과 배합하고, 그후에 60 ℃에서 1시간 동안 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 비이커 내의 1N HCl 수용액에 붓고 형성된 고체를 여과시켜 단리하였다. 고체를 메탄올과 배합하고 이 혼합물을 비등시까지 가열하고, 실온으로 냉각시키고, 여과시키고 메탄올 및 디에틸 에테르로 순차적으로 세척하였다. 고체를 실온 및 67 Pa (0.5 mm Hg)에서 진공 오븐에서 밤새 건조시켜 생성물을 얻었다.
실시예 31:
Figure 112006041187416-pct00098
의 제조
자기 교반 막대, 환류 응축기, 디지탈 온도 프로브, 고무 격막 및 질소 가스 공급원에 연결된 호스 어댑터가 장치된 3-구 둥근 바닥 플라스크에 실시예 30의 카르복실산 생성물 및 아세토니트릴 (20 g)의 혼합물을 넣었다. 플라스크를 얼음조에 놓고 플루카 홀딩 에이지 (Fluka Holding AG, Buchs, Switzerland)로부터 구입한 톨루엔 (15.57 g) 중의 포스겐의 20 중량% 용액을 시린지를 통해 서서히 첨가하였다. 그후에, 혼합물을 실온으로 가온되도록 하고 환류 가열하였다. 주기적으로, 포스겐 표시지를 이용하여 반응 혼합물 위의 대기를 포스겐 존재에 대해 시험하였다. 이러한 방식으로 포스겐을 검출할 수 없을 때, 플라스크에 증류 헤드를 장치하고 소량의 휘발 물질을 증류 제거하였다. 그후에, 혼합물을 여과시키고 질소 기류하에 고체를 건조시켜 생성물을 얻었다.
실시예 32:
Figure 112006041187416-pct00099
의 제조
실시예 31의 산 염화물 생성물인 11,11'-디티오비스(운데칸-1-올)(0.37 g), 트리에틸아민 (0.21 g) 및 클로로포름 (4.7 g)의 혼합물을 실온에서 밤새 자기 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 포화 NaHC03 수용액으로 세척하고, 포화 NaCl 수용액 으로 세척하고, Na2S04 상에서 건조시켰다. 혼합물을 여과시키고 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하였다. 형성된 고체를 실온 및 67 Pa (0.5 mm Hg)에서 진공 오븐에서 밤새 건조시켜 생성물을 얻었다.
실시예 33:
Figure 112006041187416-pct00100
의 제조
실시예 22의 클로로카르보닐 함유 생성물 (0.88 g)을 무수 NMP (6.33 g) 중의 제조예 3의 알콜 생성물 (0.7 g)의 교반 용액에 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 교반시키고 그후에 비이커 내의 탈이온수에 부었다. 형성된 침전물을 여과시키고, 탈이온수로 세척하고 건조시켰다. 이러한 건조 고체를 아세토니트릴로부터 재결정화하여 생성물 0.9 g을 얻었다.
실시예 34:
Figure 112006041187416-pct00101
의 제조
환류 응축기, 온도계, 압력 평형 첨가 깔대기, 자기 교반 막대 및 질소 가스 공급원에 연결된 호스 어댑터가 장치된 3-구 둥근 바닥 플라스크에 미네랄유 중의 NaH의 60 중량% 분산액 22.52 g을 넣었다. 혼합물을 수분 동안 교반시키고, 혼합물을 그대로 두고, 피펫을 사용하여 상등 헵탄을 제거하여 분산액을 헵탄으로 3회 세척하였다. NMP (32 g)를 플라스크에 첨가하고 혼합물을 교반시켰다. 캄포르산 무수물 (11.7 g), 술파닐아미드 (10 g) 및 NMP (50 g)의 용액을 첨가 깔대기를 사용하여 플라스크에 서서히 첨가하였다. 그후에, 혼합물을 실온에서 24시간 동안 교반시켰다. 혼합물을 0.1N HCl 수용액과 배합하고 이 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 추출물을 MgSO4 상에서 건조시키고 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하였다. 이 중간체 물질을 둥근 바닥 플라스크에서 메탄술포닐 클로라이드 (6.98 g), 트리에틸아민 (13.51 g) 및 DMF (82.4 g)과 배합하였다. 혼합물을 60 ℃에서 1시간 동안 자기 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 비이커 내의 1N HCl 수용액에 붓고 형성된 고체를 여과시켜 단리하였다. 고체를 메탄올로부터 재결정화하여 생성물 3 g을 얻었다.
실시예 35:
Figure 112006041187416-pct00102
의 제조
제조예 2의 디티오비스(산 염화물) 생성물 (0.91 g)을 둥근 바닥 플라스크 내의 아세토니트릴 (9.1 g) 중의 실시예 7의 알콜 생성물 (1.5 g)의 용액에 서서히 첨가하였다. 혼합물을 얼음조에서 냉각시켰다. 혼합물을 자기 교반시켰을 때, 피리딘 (0.33 g)을 서서히 첨가하였다. 혼합물을 실온으로 가온되도록 한 후에 밤새 교반시켰다. 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하고 클로로포름으로 용리시키며 실리카겔 상에서 컬럼 크로마토그래피에 의해 잔류물을 단리시켰다.
실시예 36: 금-코팅된 규소 기질에 대한 N-술포닐디카르복스이미드 함유 테더링기 의 부착
아세톤 중의 실시예 35의 디티오비스(N-술포닐디카르복스이미드) 생성물의 250 μmol 용액을 제조하였다. 금 코팅된 규소 웨이퍼의 1 ㎝ x 1 ㎝ 부분을 45분 동안 용액에 침지시켰다. 시료를 제거하고, 에탄올 및 메탄올로 순차적으로 헹구고, 질소 기류를 처리된 금 표면 상에 약 1분 동안 향하게 하여 건조시켰다. 타원해석 두께는 26 Å인 것으로 확인되었다. 이 표면 상의 탈이온수 및 헥사데칸의 정적 전진 접촉각은 각각 49 ° 및 0 °인 것으로 확인되었다. 기질의 금 표면에 부착된 재료의 층 상에서 측정이 이루어졌다.
실시예 37: 금-코팅된 규소 기질에 부착된 N-술포닐디카르복스이미드 함유 테더링기에 의한 1-아미노도데칸의 고정화
실시예 36의 방법에 따라 제조된, N-술포닐디카르복스이미드 함유 테더링기가 부착된 금-코팅된 규소 기질의 시료를 에탄올 중의 1-아미노도데칸의 1 mmol 용액에 침지시켰다. 12시간 후에 시료를 용액으로부터 제거하고, 에탄올로 헹구고, 질소 기류를 시료 표면 상에 약 1분 동안 향하게 하여 건조시켰다. 타원해석 두께는 39 Å인 것으로 확인되었다. 탈이온수의 정적 전진 접촉각은 94°인 것으로 확인되었다. 기질의 금 표면에 부착된 층 상에서 측정이 이루어졌다.
실시예 38-44: 금-코팅된 규소 기질에 부착된 N-술포닐디카르복스이미드 함유 테더링기에 의한 1-아미노도데칸의 고정화
실시예 36의 방법에 따라 제조된, 금 코팅된 규소 기질에 부착된 N-술포닐디카르복스이미드 함유 테더링기의 8개의 시료를 에탄올 중의 1-아미노도데칸의 1 mmol 용액에 침지시켰다. 개개의 시료를 표 1에 나타낸 시간에 용액으로부터 제거하고, 에탄올로 헹구고, 질소 기류를 표면 상에 약 1분 동안 향하게 하여 건조시켰다. 각 시료의 타원해석 두께 및 각 시료 상의 탈이온수의 정적 전진 접촉각을 확인하였다. 기질의 금 표면에 부착된 재료의 층 상에서 측정이 이루어졌다. 데이타는 표 1에 나타내었다.
실시예 38-44
실시예 1-아미노도데칸 용액 중 시간 (분) 타원 편광 측정의 두께
(Å)		 탈이온수의 정적 전진 접촉각 (°)
38 0.1 28 55
39 1 29 58
40 6 30 67
41 15 31 81
42 45 32 92
43 135 39 94
44 180 38 94
실시예 45-51: 금-코팅된 규소 기질에 부착된 N-술포닐디카르복스이미드 함유 테더링기에 의한 리신의 고정화
실시예 36의 방법에 따라 제조된, 금 코팅된 규소 기질에 부착된 N-술포닐디카르복스이미드 함유 테더링기의 8개의 시료를 탄산염 완충액 중의 리신의 1 mmol 용액에 침지시켰다. 개개의 시료를 표 2에 나타낸 시간에 용액으로부터 제거하고, 탈이온수로 헹구고, 질소 기류를 표면 상에 약 1분 동안 향하게 하여 건조시켰다. 각 시료의 타원해석 두께 및 각 시료 상의 탈이온수의 정적 전진 접촉각을 확인하였다. 기질의 금 표면에 부착된 재료의 층 상에서 측정이 이루어졌다. 데이타는 표 2에 나타내었다.
실시예 45-51
실시예 리신 용액 중 시간 (분) 타원 편광 측정의 두께
(Å)		 탈이온수의 정적 전진 접촉각 (°)
45 0.1 28 49
46 1 29 47
47 15 33 40
48 60 34 27
49 120 39 24
50 180 37 15
51 1440 37 15
실시예 52-55: 금-코팅된 규소 기질에 부착된 N-술포닐디카르복스이미드 함유 테더링기에 의한 HSA의 고정화
실시예 36의 방법에 따라 제조된, 금 코팅된 규소 기질에 부착된 N-술포닐디카르복스이미드 함유 테더링기의 4개의 시료를 탄산염 완충액 중의 HSA의 1 mmol 용액에 침지시켰다. 개개의 시료를 표 3에 나타낸 시간에 용액으로부터 제거하고, 탈이온수로 헹구고, 질소 기류를 표면 상에 약 1분 동안 향하게 하여 건조시켰다. 각 시료의 타원해석 두께를 확인하였다. 기질의 금 표면에 부착된 재료의 층 상에서 측정이 이루어졌다. 데이타는 표 3에 나타내었다.
실시예 52-55
실시예 HSA 용액 중 시간 (분) 타원 편광 측정의 두께 (Å)
52 10 29
53 30 37
54 60 47
55 90 51
실시예 56-59: 금-코팅된 규소 기질에 부착된 N-술포닐디카르복스이미드 함유 테더링기에 의한 HSA의 고정화
실시예 36의 방법에 따라 제조된, 금 코팅된 규소 기질에 부착된 N-술포닐디카르복스이미드 함유 테더링기의 4개의 시료를 탄산염 완충액 중의 HSA의 10 μmol 용액에 침지시켰다. 개개의 시료를 표 4에 나타낸 시간에 용액으로부터 제거하고, 탈이온수로 헹구고, 질소 기류를 표면 상에 약 1분 동안 향하게 하여 건조시켰다. 각 시료의 타원해석 두께를 확인하였다. 기질의 금 표면에 부착된 재료의 층 상에서 측정이 이루어졌다. 데이타는 표 4에 나타내었다.
실시예 56-59
실시예 HSA 용액 중 시간 (분) 타원 편광 측정의 두께 (Å)
56 10 45
57 30 56
58 60 62
59 90 64
실시예 60: 다층 폴리이미드-티타늄-금 기질에 대한 N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기의 부착
아세톤 중의 실시예 25의 디술피드 생성물의 1 mmol 용액을 제조하였다. 제조예 15의 생성물인 폴리이미드-티타늄-금 다층 기질 시료 약 2.5 ㎝ x 7 ㎝를 이 용액내에 30분 동안 침지시키고, 그후에 양면을 아세톤으로 헹구고, 질소 기류를 처리된 금 표면 상에 약 1분 동안 향하게 하여 시료를 건조시켰다.
실시예 61: 다층 DLG-DLC-폴리이미드-DLC-DLG 기질에 대한 N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기의 부착
염화 메틸렌 중의 실시예 11의 트리클로로실란 생성물의 1 mmol 용액을 제조하였다. 제조예 13의 생성물인 DLG-DLC-폴리이미드-DLC-DLG 다층 기질의 시료 약 2.5 ㎝ x 7 ㎝를 이 용액내에 30분 동안 침지시키고, 그후에 양면을 메틸렌으로 헹구고, 질소 기류를 처리된 DLG 표면 상에 약 1분 동안 향하게 하여 시료를 건조시켰다.
실시예 62: 폴리이미드-티타늄-금 기질에 대한 N-술포닐캄포르이미드 함유 테더링기의 부착
아세톤 중의 실시예 32의 디술피드 생성물의 1 mmol 용액을 제조하였다. 제조예 15의 생성물인 폴리이미드-티타늄-금 다층 기질 시료 약 2.5 ㎝ x 7 ㎝를 이 용액내에 30분 동안 침지시키고, 그후에 양면을 아세톤으로 헹구고, 질소 기류를 처리된 금 표면 상에 약 1분 동안 향하게 하여 시료를 건조시켰다.
실시예 63: 폴리이미드-티타늄-금 기질에 대한 N-술포닐노르보르넨이미드 함유 테더링기의 부착
아세톤 중의 실시예 26의 디술피드 생성물의 1 mmol 용액을 제조하였다. 제조예 15의 생성물인 폴리이미드-티타늄-금 다층 기질 시료 약 2.5 ㎝ x 7 ㎝를 이 용액내에 30분 동안 침지시키고, 그후에 양면을 아세톤으로 헹구고, 질소 기류를 처리된 금 표면 상에 약 1분 동안 향하게 하여 시료를 건조시켰다.
실시예 64: N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기가 부착된 폴리이미드-티타늄-금의 다층 기질을 이용한 ELISA
실시예 60의 생성물 (N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기가 부착된 폴리이미드-티타늄-금의 다층 기질)의 1 ㎝ x 1 ㎝ 시료를 CHES 완충액 (1 mL) 및 50 ㎍/mL 농도의 항체 항-인간 마우스 IgG를 함유한 멸균 배양관에 놓았다. 관을 60분의 노출 시간 동안 실험실용 진탕기에서 진탕시켰다. 완충액을 피펫을 사용하여 관으로부터 제거하고 그후에 기질 고정화된 IgG 시료를 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다.
관에 PBS 완충액 중의 2 중량% 탈지 분유 (Nestle USA(Glendale, CA 소재)로부터 상품명 "NESTLE CARNATION NONFAT DRY MILK POWDER"로 입수가능함)의 용액 1.5 mL를 첨가하였다. 관을 1시간 동안 진탕기 위에 두고, 그후에 피펫을 사용하여 용액을 제거하고 각 관 내의 시료를 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다.
4 ㎍/mL 농도의, PBS 완충액 중의 바이오틴 콘쥬게이트 인간 IgG의 용액 1 mL 분취량을 관에 첨가하였다. 관을 1시간 동안 진탕기 위에 두고, 그후에 피펫을 사용하여 용액을 제거하고 관 내의 시료를 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다. 0.5 ㎍/mL 농도의, PBS 완충액 중의 검출 효소 SA-HRP의 용액 1 mL 분취량을 관에 첨가하였다. 관을 30분 동안 진탕기 위에 두고, 그후에 피펫을 사용하여 용액을 제거하였다. 그후에, 시료 필름을 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다.
ABTS 용액 1 mL 분취량을 관에 첨가하고, 5분 후에 1 중량% SDS 수용액 (1 mL)을 첨가하였다. 관 내의 용액 분취량을 표준 큐벳에 옮기고 405 ㎚에서의 용액의 흡광도를 모델 8453 자외선/가시광선 분광계 (Hewlett-Packard Co.(Palo Alto, CA 소재)로부터 입수가능함)를 사용하여 측정하였다. 405 ㎚에서의 흡광도 (두 측정치의 평균)는 0.365인 것으로 확인되었다.
실시예 65: N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기가 부착된 DLG-DLC-폴리이미드-DLC-DLG의 다층 기질을 이용한 ELISA
실시예 61의 생성물 (N-술포닐아미노카르보닐 함유 테더링기가 부착된 DLG-DLC-폴리이미드-DLC-DLG의 다층 기질)의 1 ㎝ x 1 ㎝ 시료를 CHES 완충액 (1 mL) 및 50 ㎍/mL 농도의 항체 항-인간 마우스 IgG를 함유한 멸균 배양관에 놓았다. 관을 60분의 노출 시간 동안 실험실용 진탕기에서 진탕시켰다. 완충액을 피펫을 사용하여 관으로부터 제거하고 그후에 기질 고정화된 IgG 시료를 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다.
관에 PBS 완충액 중의 2 중량% 탈지 분유 (Nestle USA(Glendale, CA 소재)로부터 상품명 "NESTLE CARNATION NONFAT DRY MILK POWDER"로 입수가능함)의 용액 1.5 mL를 첨가하였다. 관을 1시간 동안 진탕기 위에 두고, 그후에 피펫을 사용하여 용액을 제거하고 각 관 내의 시료를 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다.
4 ㎍/mL 농도의, PBS 완충액 중의 바이오틴 콘쥬게이트 인간 IgG의 용액 1 mL 분취량을 관에 첨가하였다. 관을 1시간 동안 진탕기 위에 두고, 그후에 피펫을 사용하여 용액을 제거하고 관 내의 시료를 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다. 0.5 ㎍/mL 농도의, PBS 완충액 중의 검출 효소 SA-HRP의 용액 1 mL 분취량을 관에 첨가하였다. 관을 30분 동안 진탕기 위에 두고, 그후에 피펫을 사용하여 용액을 제거하였다. 그후에, 시료 필름을 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다.
ABTS 용액 1 mL 분취량을 관에 첨가하고, 5분 후에 1 중량% SDS 수용액 (1 mL)을 첨가하였다. 관 내의 용액 분취량을 표준 큐벳에 옮기고 405 ㎚에서의 용액의 흡광도를 모델 8453 자외선/가시광선 분광계 (Hewlett-Packard Co.(Palo Alto, CA 소재)로부터 입수가능함)를 사용하여 측정하였다. 405 ㎚에서의 흡광도 (두 측정치의 평균)는 0.287인 것으로 확인되었다.
실시예 66: N-술포닐노르보르넨이미드 함유 테더링기가 부착된 폴리이미드-티타늄-금의 다층 기질을 이용한 ELISA
실시예 63의 생성물 (N-술포닐노르보르넨이미드 함유 테더링기가 부착된 폴리이미드-티타늄-금의 다층 기질)의 1 ㎝ x 1 ㎝ 시료를 CHES 완충액 (1 mL) 및 50 ㎍/mL 농도의 항체 항-인간 마우스 IgG를 함유한 멸균 배양관에 놓았다. 관을 60분의 노출 시간 동안 실험실용 진탕기에서 진탕시켰다. 완충액을 피펫을 사용하여 관으로부터 제거하고 그후에 기질 고정화된 IgG 시료를 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다.
관에 PBS 완충액 중의 2 중량% 탈지 분유 (Nestle USA(Glendale, CA 소재)로부터 상품명 "NESTLE CARNATION NONFAT DRY MILK POWDER"로 입수가능함)의 용액 1.5 mL를 첨가하였다. 관을 1시간 동안 진탕기 위에 두고, 그후에 피펫을 사용하여 용액을 제거하고 관 내의 시료를 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다.
4 ㎍/mL 농도의, PBS 완충액 중의 바이오틴 콘쥬게이트 인간 IgG의 용액 1 mL 분취량을 관에 첨가하였다. 관을 1시간 동안 진탕기 위에 두고, 그후에 피펫을 사용하여 용액을 제거하고 관 내의 시료를 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다. 0.5 ㎍/mL 농도의, PBS 완충액 중의 검출 효소 SA-HRP의 용액 1 mL 분취량을 관에 첨가하였다. 관을 30분 동안 진탕기 위에 두고, 그후에 피펫을 사용하여 용액을 제거하였다. 그후에, 시료 필름을 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다.
ABTS 용액 1 mL 분취량을 관에 첨가하고, 5분 후에 1 중량% SDS 수용액 (1 mL)을 첨가하였다. 관 내의 용액 분취량을 표준 큐벳에 옮기고 405 ㎚에서의 용액의 흡광도를 모델 8453 자외선/가시광선 분광계 (Hewlett-Packard Co.(Palo Alto, CA 소재)로부터 입수가능함)를 사용하여 측정하였다. 405 ㎚에서의 흡광도는 0.418인 것으로 확인되었다.
실시예 67: N-술포닐캄포르이미드 함유 테더링기가 부착된 폴리이미드-티타늄-금의 다층 기질을 이용한 ELISA
실시예 62의 생성물 (N-술포닐캄포르이미드 함유 테더링기가 부착된 폴리이미드-티타늄-금의 다층 기질)의 1 ㎝ x 1 ㎝ 시료를 CHES 완충액 (1 mL) 및 50 ㎍/mL 농도의 항체 항-인간 마우스 IgG를 함유한 멸균 배양관에 놓았다. 관을 60분의 노출 시간 동안 실험실용 진탕기에서 진탕시켰다. 완충액을 피펫을 사용하여 관으로부터 제거하고 그후에 기질 고정화된 IgG 시료를 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다.
관에 PBS 완충액 중의 2 중량% 탈지 분유 (Nestle USA(Glendale, CA 소재)로부터 상품명 "NESTLE CARNATION NONFAT DRY MILK POWDER"로 입수가능함)의 용액 1.5 mL를 첨가하였다. 관을 1시간 동안 진탕기 위에 두고, 그후에 피펫을 사용하여 용액을 제거하고 관 내의 시료를 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다.
4 ㎍/mL 농도의, PBS 완충액 중의 바이오틴 콘쥬게이트 인간 IgG의 용액 1 mL 분취량을 관에 첨가하였다. 관을 1시간 동안 진탕기 위에 두고, 그후에 피펫을 사용하여 용액을 제거하고 관 내의 시료를 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다. 0.5 ㎍/mL 농도의, PBS 완충액 중의 검출 효소 SA-HRP의 용액 1 mL 분취량을 관에 첨가하였다. 관을 30분 동안 진탕기 위에 두고, 그후에 피펫을 사용하여 용액을 제거하였다. 그후에, 시료 필름을 0.05 중량% TWEEN 20을 함유한 PBS 완충액으로 3회 세척하였다.
ABTS 용액 1 mL 분취량을 관에 첨가하고, 5분 후에 1 중량% SDS 수용액 (1 mL)을 첨가하였다. 관 내의 용액 분취량을 표준 큐벳에 옮기고 405 ㎚에서의 용액의 흡광도를 모델 8453 자외선/가시광선 분광계 (Hewlett-Packard Co.(Palo Alto, CA 소재)로부터 입수가능함)를 사용하여 측정하였다. 405 ㎚에서의 흡광도 (두 측정치의 평균)는 0.568인 것으로 확인되었다.
실시예 68: DLG-DLC-폴리이미드-DLC-DLG의 다층 기질 상의 고정화된 IgG에 의한 스타필로코쿠스 아우레우스의 포획
스타필로코쿠스 아우레우스에 특이적인 토끼 IgG (토끼 항 스타필로코쿠스 아우레우스, Accurate Chemical & Scientific Corp.(Westbury, NY)로부터 구입함)를 4.52 ㎎/mL의 농도로 사용하였다. 이 용액을 CHES 완충액으로 희석하여 50 ㎍/mL의 IgG 농도를 가진 용액을 제공하였다. 실시예 61의 생성물 (DLG-DLC-폴리이미드-DLC-DLG의 다층 기질에 부착된 N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기)의 1 ㎝ x 1 ㎝ 시료를 이 용액내에 30분 동안 침지시키고, 그후에 그것을 PBS 완충액, 0.05 중량% TWEEN 20을 함유하는 PBS 완충액 및 PBS 완충액으로 순차적으로 세척하였다. 그후에, IgG가 고정화된 시료를 실온에서 약 1시간 동안 공기 건조되도록 하였다.
10 ㎎/mL 농도의 탈이온수 중의 아크리딘 오렌지 용액 (Molecular Probes, Inc.(Eugene, OR)로부터 구입함)을 탈이온수로 0.1 ㎎/mL의 농도로 희석하였다. 이 용액 500 ㎕ 분취량을 원심분리관에서 mL 당 109 집락 형성 단위 (cfu/mL) 농도의 탈이온수 중의 스타필로코쿠스 아우레우스의 현탁액 500 ㎕ 분취량과 혼합하였다. 이 혼합물을 15분 동안 실온에서 그대로 두고, 그후에 실험실용 볼텍스 믹서를 사용하여 혼합하고 그후에 8000 rpm으로 원심분리하였다. 상등액을 피펫을 사용하여 제거하고, 탈이온수 500 ㎕를 관에 첨가하고, 볼텍스 믹서를 사용하여 내용물을 혼합하고, 8000 rpm으로 관을 원심분리하고 상등액을 제거하여 세균을 3회 세척하였다. 그후에, 완충액 500 ㎕를 원심분리관에 첨가하고, 볼텍스 믹서를 사용하여 내용물을 혼합하여 세균을 PBS 완충액에 분산시켰다. 완충액 중의 에스. 아우레우스의 농도는 109 집락 형성 단위 (109 cfu/mL)였다.
IgG가 고정화된 기질을 양면 접착 테잎 (3M Company(St. Paul, MN)로부터 입수가능함)을 사용하여 유리 현미경 슬라이드에 부착하고 이 구조물을 PBS 완충액 중의 에스. 아우레우스의 현탁액에 1시간 동안 침지시켰다. 그후에, 시료를 PBS 완충액, 0.05 중량% TWEEN 20을 함유하는 PBS 완충액 및 PBS 완충액으로 순차적으로 세척하였다. 그후에, 시료를 파라포름알데히드의 1 중량% 수용액에 15분 동안 침지시키고, 그후에 탈이온수로 세척하였다. 시료를 올림푸스 모델 FV-300 공초점 현미경 (Leeds Precision Inc.(Minneapolis, MN)로부터 입수가능함)을 사용하여 분석하였다. 그 결과를 도 1에 도시하였다.
비교예 3: DLG-DLC-폴리이미드-DLC-DLG의 다층 기질에 대한 스타필로코쿠스 아우레우스의 노출
제조예 13의 기질 (DLG-DLC-폴리이미드-DLC-DLG의 다층 기질)의 1 ㎝ x 1 ㎝ 시료를 CHES 완충액에 30분 동안 침지시키고, 그후에 PBS 완충액, 0.05 중량% TWEEN 20을 함유하는 PBS 완충액 및 PBS 완충액으로 순차적으로 세척하였다. 그후에, 기질을 실온에서 약 1시간 동안 공기 건조되도록 하였다. 기질을 실시예 68에 기재된 바와 같이 스타필로코쿠스 아우레우스의 현탁액에 침지시키고, 그후에 헹구고 1 중량% 파라포름알데히드 수용액에 침지시켰다. 시료를 올림푸스 모델 FV-300 공초점 현미경 (Leeds Precision Inc.(Minneapolis, MN)로부터 입수가능함)을 사용하여 공초점 현미경법으로 분석하였다. 그 결과를 도 2에 도시하였다.
실시예 69: N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기가 부착된 폴리(메틸메타크릴레이트-코-메타크릴산) 비드의 기질의 제조
제조예 17의 히드록실 관능화된 폴리(메틸메타크릴레이트-코-메타크릴산) 비드 (5.0 g), 무수 NMP (25.44 g) 및 실시예 5의 산 염화물 생성물 (1.36 g)의 혼합물을 둥근 바닥 플라스크에서 실온에서 밤새 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 실온으로 소결 유리 깔대기를 사용하여 여과시키고, 비드를 이소프로필 알콜 및 디에틸 에테르로 순차적으로 세척하였다. 소결 유리 깔대기에서 비드에 질소 가스를 끌어들여 비드를 일정 중량으로 건조시켰다.
실시예 70: N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기가 부착된 아가로스 비드의 기질의 제조
아가로스 비드 (Sigma-Aldrich Corp(St. Louis, MO)로부터 상품명 "N-HYDROXYSUCCINIMIDYL-SEPHAROSE 4 FAST FLOW"로 이소프로필 알콜 중에서 입수가능함)를 소결 유리 깔대기에 넣고, 2-아미노에탄올 (5 방울)을 첨가하였다. 혼합물을 교반시키고 깔대기에서 2시간 동안 실온에 두었다. 그후에, 혼합물을 깔대기를 사용하여 여과시키고 비드를 이소프로필 알콜 및 NMP로 연속적으로 세척하였다. 비드를 스크류 캡 바이알에 옮기고 NMP (5 mL) 및 실시예 5의 산 염화물 생성물 (0.09 g)과 배합하였다. 바이알을 밀폐시키고 2롤 믹서에 약 16시간 동안 놓았다. 그후에, 혼합물을 여과시키고 비드를 무수 이소프로필 알콜로 세척하여 생성물을 얻었다.
실시예 71: N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기가 부착된 MBA 비드의 기질의 제조
제조예 18의 MBA 비드의 기질 (0.64 g)을 유리 병 내의 THF (47 g)에 현탁시켰다. 피리딘 (0.04 g) 및 실시예 5의 산 염화물 생성물 (0.16 g)을 첨가하고 병을 밀폐시키고 2-롤 믹서에 약 16시간 동안 놓았다. 그후에, 혼합물을 여과시키고 비드를 THF로 세척하고 다시 여과시켰다. 먼저 필터 깔대기에서 비드에 질소 가스를 끌어들여 다음에 50 ℃ 진공 오븐을 사용하여 비드를 건조시켰다.
실시예 72: 아가로스 비드에 부착된 N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기에 의한 HSA의 고정화
실시예 70의 방법에 따라서 제조된, N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기를 가진 아가로스 비드 (1 mL)를, pH 9.0을 가진 0.1M 중탄산염 완충액 (1 mL)을 원심분리관에 첨가하고, 관을 원심분리하고 상등액을 따라내어 원심분리관에서 상기 완충액으로 세척하였다. 이 단계들을 반복하여 총 4회 세척 주기를 실시하였다. pH 9.0을 가진 0.1M 중탄산염 완충액 (1 mL) 중의 HSA (Sigma-Aldrich Co.(St. Louis, MO)로부터 입수가능함)(7.5 mg)의 용액을 관에 첨가하고 혼합물을 표준 실험실용 로커-믹서에서 2시간 동안 교반시켰다. 그후에, 에탄올아민 용액 (탈이온수 중 3M)을 관에 첨가하고 혼합물을 로커 (rocker)에서 2시간 동안 교반시켰다. 그후에, 관을 원심분리하고, 상등액을 따라내고 pH 7.2를 가진 PBS 완충액 (1 mL)을 첨가하고, 관을 다시 원심분리하고 상등액을 다시 따라내어 비드를 세척하였다. 이러한 PBS 완충액에 의한 세척은 총 4회 세척 주기를 반복하였다. 그후에, 비드를 원심분리 및 따라내는 절차를 이용하여 0.1M 글리신 염산염 완충액 (1 mL)으로 4회 세척하고, 다음에 동일한 절차를 이용하여 PBS 완충액 (1 mL)으로 4회 세척하였다.
그후에, 비드를 25 ㎛ 소결 유리 엔드캡 (Omnifit, Ltd.(Cambridge, UK)로부터 입수가능함)을 갖춘 350 ㎕ 유리 컬럼에 충전시키고, 분 당 PBS 완충액 0.4 mL의 유량으로 액체 크로마토그래피 (Amersham Pharmacia Biotech AB (Uppsala, Sweden)로부터 상품명 "AKTA FPLC"으로 입수가능함)를 이용하여 친화성 크로마토그래피를 실시하였다. PBS 완충액 중의 염소 항-HSA IgG의 용액 (5 ㎎/mL의 농도를 갖는 용액 1 mL, Sigma-Aldrich Corp.(St. Louis, MO)로부터 입수가능함)을 컬럼에 통과시켰다. 그후에, 컬럼을 PBS 완충액 (4 mL)으로 세척하여 비드에 의해 포획되지 않은 IgG를 용리시켰다. 그후에, 비드에 의해 포획된 항체를 0.1M 글리신 염산염 완충액 (3.5 mL)을 사용하여 컬럼으로부터 세척하였다. 이들 용액 각각의 280 ㎚에서의 흡광도를 측정하고 그 값을 비교하여 IgG가 컬럼 내의 비드에 의해 포획되었음을 확인하였다. 이들 비드의 결합 용량은 비드 1 mL 당 IgG 1.3 ㎎인 것으로 계산되었다.
실시예 73: 아가로스 비드에 부착된 N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기에 의한 재조합 단백질 A의 고정화
실시예 70의 방법에 따라서 제조된, N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기를 가진 아가로스 비드 (1 mL)를, pH 9.0을 가진 0.1M 중탄산염 완충액 (1 mL)을 원심분리관에 첨가하고, 관을 원심분리하고 상등액을 따라내어 원심분리관에서 상기 완충액으로 세척하였다. 이 단계들을 반복하여 총 4회 세척 주기를 실시하였다. pH 9.0을 가진 0.1M 중탄산염 완충액 (1 mL) 중의 재조합 단백질 A (RepliGen Corp. (Waltham, MA)로부터 입수가능함)(7.5 mg)의 용액을 관에 첨가하고 혼합물을 표준 실험실용 로커-믹서에서 2시간 동안 교반시켰다. 그후에, 에탄올아민 용액 (탈이온수 중 3M)을 관에 첨가하고 혼합물을 로커에서 2시간 동안 교반시켰다. 그후에, 관을 원심분리하고, 상등액을 따라내고 pH 7.2를 가진 PBS 완충액 (1 mL)을 첨가하고, 관을 다시 원심분리하고 상등액을 다시 따라내어 비드를 세척하였다. 이러한 PBS 완충액에 의한 세척은 총 4회 세척 주기를 반복하였다. 그후에, 비드를 원심분리 및 따라내는 절차를 이용하여 0.1M 글리신 염산염 완충액 (1 mL)으로 4회 세척하고, 다음에 동일한 절차를 이용하여 PBS 완충액 (1 mL)으로 4회 세척하였다.
그후에, 비드를 25 ㎛ 소결 유리 엔드캡 (Omnifit, Ltd.(Cambridge, UK)로부터 입수가능함)을 갖춘 350 ㎕ 유리 컬럼에 충전시키고, 분 당 PBS 완충액 0.4 mL의 유량으로 액체 크로마토그래피 (Amersham Pharmacia Biotech AB (Uppsala, Sweden)로부터 상품명 "AKTA FPLC"으로 입수가능함)를 이용하여 친화성 크로마토그래피를 실시하였다. PBS 완충액 중의 인간 IgG의 용액 (5 ㎎/mL의 농도를 갖는 용액 1 mL, Sigma-Aldrich Corp.(St. Louis, MO)로부터 입수가능함)을 컬럼에 통과시켰다. 그후에, 컬럼을 PBS 완충액 (4 mL)으로 세척하여 비드에 의해 포획되지 않은 IgG를 용리시켰다. 그후에, 비드에 의해 포획된 항체를 0.1M 글리신 염산염 완충액 (3.5 mL)을 사용하여 컬럼으로부터 세척하였다. 이들 용액 각각의 280 ㎚에서의 흡광도를 측정하고 그 값을 비교하여 IgG가 컬럼 내의 비드에 의해 포획되었음을 확인하였다. 이들 비드의 결합 용량은 비드 1 mL 당 IgG 11 ㎎인 것으로 계산되었다.
실시예 74: 아가로스 비드에 부착된 N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기에 의한 HSA의 고정화
실시예 71의 방법에 따라서 제조된, N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기를 가진 MBA 비드 125 ㎎을, pH 9.0을 가진 0.1M 중탄산염 완충액 (2 mL) 중의 HSA (Sigma-Aldrich Co.(St. Louis, MO)로부터 입수가능함)(7.5 mg)의 용액에 첨가하고 혼합물을 표준 실험실용 로커-믹서에서 2시간 동안 교반시켰다. 그후에, 에탄올아민 용액 (탈이온수 중 3M)을 관에 첨가하고 혼합물을 로커에서 2시간 동안 교반시켰다. 그후에, 관을 원심분리하고, 상등액을 따라내고 pH 7.2를 가진 PBS 완충액 (1 mL)을 첨가하고, 관을 다시 원심분리하고 상등액을 다시 따라내어 비드를 세척하였다. 이러한 PBS 완충액에 의한 세척은 총 4회 세척 주기를 반복하였다. 그후에, 비드를 원심분리 및 따라내는 절차를 이용하여 0.1M 글리신 염산염 완충액 (1 mL)으로 4회 세척하고, 다음에 동일한 절차를 이용하여 PBS 완충액 (1 mL)으로 4회 세척하였다.
그후에, 비드를 25 ㎛ 소결 유리 엔드캡 (Omnifit, Ltd.(Cambridge, UK)로부터 입수가능함)을 갖춘 350 ㎕ 유리 컬럼에 충전시키고, 분 당 PBS 완충액 0.4 mL의 유량으로 액체 크로마토그래피 (Amersham Pharmacia Biotech AB (Uppsala, Sweden)로부터 상품명 "AKTA FPLC"으로 입수가능함)를 이용하여 친화성 크로마토그래피를 실시하였다. PBS 완충액 중의 염소 항-HSA IgG의 용액 (5 ㎎/mL의 농도를 갖는 용액 1 mL, Sigma-Aldrich Corp.(St. Louis, MO)로부터 입수가능함)을 컬럼에 통과시켰다. 그후에, 컬럼을 PBS 완충액 (4 mL)으로 세척하여 비드에 의해 포획되지 않은 IgG를 용리시켰다. 그후에, 비드에 의해 포획된 항체를 0.1M 글리신 염산염 완충액 (3.5 mL)을 사용하여 컬럼으로부터 세척하였다. 이들 용액 각각의 280 ㎚에서의 흡광도를 측정하고 그 값을 비교하여 IgG가 컬럼 내의 비드에 의해 포획되었음을 확인하였다. 이들 비드의 결합 용량은 비드 1 mL 당 IgG 1.0 ㎎인 것으로 계산되었다.
실시예 75: MBA 비드에 부착된 N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기에 의한 재조합 단백질 A의 고정화
실시예 71의 방법에 따라서 제조된, N-술포닐숙신이미드 함유 테더링기를 가진 MBA 비드 125 ㎎을, pH 9.0을 가진 0.1M 중탄산염 완충액 (2 mL) 중의 재조합 단백질 A (RepliGen Corp. (Waltham, MA)로부터 입수가능함)
HSA (Sigma-Aldrich Co.(St. Louis, MO)로부터 입수가능함)(7.5 mg)의 용액에 첨가하고 혼합물을 표준 실험실용 로커-믹서에서 2시간 동안 교반시켰다. 그후에, 에탄올아민 용액 (탈이온수 중 3M)을 관에 첨가하고 혼합물을 로커에서 2시간 동안 교반시켰다. 그후에, 관을 원심분리하고, 상등액을 따라내고 pH 7.2를 가진 PBS 완충액 (1 mL)을 첨가하고, 관을 다시 원심분리하고 상등액을 다시 따라내어 비드를 세척하였다. 이러한 PBS 완충액에 의한 세척은 총 4회 세척 주기를 반복하였다. 그후에, 비드를 원심분리 및 따라내는 절차를 이용하여 0.1M 글리신 염산염 완충액 (1 mL)으로 4회 세척하고, 다음에 동일한 절차를 이용하여 PBS 완충액 (1 mL)으로 4회 세척하였다.
그후에, 비드를 25 ㎛ 소결 유리 엔드캡 (Omnifit, Ltd.(Cambridge, UK)로부터 입수가능함)을 갖춘 350 ㎕ 유리 컬럼에 충전시키고, 분 당 PBS 완충액 0.4 mL의 유량으로 액체 크로마토그래피 (Amersham Pharmacia Biotech AB (Uppsala, Sweden)로부터 상품명 "AKTA FPLC"으로 입수가능함)를 이용하여 친화성 크로마토그래피를 실시하였다. PBS 완충액 중의 인간 IgG의 용액 (5 ㎎/mL의 농도를 갖는 용액 1 mL, Sigma-Aldrich Corp.(St. Louis, MO)로부터 입수가능함)을 컬럼에 통과시켰다. 그후에, 컬럼을 PBS 완충액 (4 mL)으로 세척하여 비드에 의해 포획되지 않은 IgG를 용리시켰다. 그후에, 비드에 의해 포획된 항체를 0.1M 글리신 염산염 완충액 (3.5 mL)을 사용하여 컬럼으로부터 세척하였다. 이들 용액 각각의 280 ㎚에서의 흡광도를 측정하고 그 값을 비교하여 IgG가 컬럼 내의 비드에 의해 포획되었음을 확인하였다. 이들 비드의 결합 용량은 비드 1 mL 당 IgG 2.2 ㎎인 것으로 계산되었다.
실시예 76:
Figure 112006041187416-pct00103
의 제조
실시예 31의 클로로카르보닐 함유 생성물 (0.99 g)을 무수 NMP (6.97 g) 중의 제조예 3의 알콜 생성물 (0.75 g)의 교반 용액에 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새 자기 교반시키고 그후에 비이커 내의 탈이온수에 부었다. 형성된 침전물을 여과시키고, 탈이온수로 세척하고 건조시켜 생성물 1.27 g을 얻었다.
실시예 77:
Figure 112006041187416-pct00104
의 제조
NMP (9.11 mL), 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 (0.78 g) 및 실시예 5의 산 염화물 생성물의 시료 (1.50 g)의 혼합물을 유리 반응 용기에서 배합하고 실온에서 밤새 교반시켰다. 혼합물을 0.1N HC1에 붓고 형성된 고체를 여과시켜 모으고, 탈이온수로 세척하고, 실온 및 133.3 Pa (1 mmHg)에서 진공 오븐으로 밤새 건조시켜 목적 생성물을 얻었다.
실시예 78:
Figure 112006041187416-pct00105
의 제조
아세토니트릴 (ACN) (6.6 g) 중의 실시예 5의 산 염화물 생성물의 시료 (4.58 g)의 용액을 질소 분위기하에 유리 반응 용기에 놓고 얼음조로 냉각시켰다. 이 교반된 용액에 ACN (20.0 g) 중의 2-히드록시프로필 아크릴레이트 (2.07 g) 및 트리에틸아민 (1.69 g)의 용액을 첨가하였다. 혼합물을 밤새 교반시키고 실온으로 가온되도록 하였다. 혼합물을 0.1N HC1 수용액에 붓고 형성된 고체를 여과시켜 모으고, 탈이온수로 세척하고, 실온 및 133.3 Pa (1 mmHg)에서 진공 오븐으로 밤새 건조시켜 목적 생성물을 얻었다.
제조예 19:
Figure 112006041187416-pct00106
의 제조
피리딘 (5.93 g)을 얼음조에서 냉각된 유리 반응 용기 내의 THF (85.4 ㎖) 중의 술파닐아미드 (10.75 g)의 용액에 첨가하였다. 메타크릴산 무수물을 첨가하고 혼합물을 실온으로 가온하면서 밤새 교반시켰다. 반응 혼합물을 여과시키고, 실온 및 133.3 Pa (1 mmHg)에서 진공 오븐으로 밤새 건조시켜 목적 생성물을 얻었다. 수율: 8.4 g.
실시예 79:
Figure 112006041187416-pct00107
의 제조
미량의 페노티아진을 가진 ACN (40 mL) 중의 제조예 19의 생성물의 시료 (6.00 g), 숙신산 무수물 (2.75 g) 및 트리에틸아민 (3.34 g)의 용액을 환류 응축기가 장치된 유리 반응 용기에 놓았다. 이 혼합물을 6시간 동안 환류시키고, 실온으로 냉각시키고, 숙신산 무수물 (3.25 g) 및 트리에틸아민 (6.11 g)을 첨가하고 혼합물을 1시간 동안 환류시켰다. 혼합물을 0.1N HCl 수용액에 붓고 형성된 고체를 여과시켜 모으고, 탈이온수로 세척하고, 실온 및 133.3 Pa (1 mmHg)에서 진공 오븐으로 밤새 건조시켜 목적 생성물을 얻었다. 수율: 5.9 g.
실시예 80:
Figure 112006041187416-pct00108
의 제조
무수 THF (4.3 g) 중의 실시예 34의 생성물 (1.20 g) 및 피리딘 (0.34 g)의 용액을 질소 분위기하에 얼음조로 냉각된 유리 반응 용기 내의 무수 THF (2.0 g) 중의 아크릴로일 클로라이드 (0.39 g)의 용액에 서서히 첨가하였다. 혼합물을 밤새 교반시키고 실온으로 가온되도록 하였다. 회전 증발기를 사용하여 용매를 부분적으로 제거하였다. 혼합물을 0.1N HC1 수용액에 붓고 형성된 고체를 여과시켜 모으고, 탈이온수로 세척하고, 실온 및 133.3 Pa (1 mmHg)에서 진공 오븐으로 밤새 건조시켜 목적 생성물을 얻었다. 수율: 0.80 g.
실시예 81:
Figure 112006041187416-pct00109
의 제조
유리 반응 용기에, NMP (9.45 mL) 중의 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 (0.68 g) 및 실시예 31의 산 염화물 생성물의 시료 (1.68 g)의 용액을 실온에서 밤새 교반시켰다. 혼합물을 0.1N HC1 수용액에 붓고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기상을 탈이온수 및 포화 NaCl 수용액으로 계속적으로 세척하고 MgSO4 상에서 건조시켰다. 용액을 회전 증발기를 사용하여 농축시키고, 실온 및 67 Pa (0.5 mmHg)에서 진공 오븐으로 밤새 건조시켜 목적 생성물을 얻었다. 수율: 1.8 g.
실시예 82:
Figure 112006041187416-pct00110
의 제조
둥근 바닥 플라스크 내의 실시예 12의 알콜 생성물 (5.0 g), NMP (20 mL) 및 트리에틸아민 (1.5 g)의 자기 교반 혼합물에 약 15분에 걸쳐 아크릴로일 클로라이드 (1.25 g)를 서서히 첨가하였다. 혼합물을 질소 분위기 하에 실온에서 밤새 교반시키고, 그후에 혼합물을 비이커내의 0.1N HCl 수용액 (100 mL)에 부었다. 이 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하고, 그후에 에틸 아세테이트 혼합물을 황산 나트륨 상에서 건조시켰다. 그후에, 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 생성물을 얻었다.
실시예 83:
Figure 112006041187416-pct00111
의 제조
둥근 바닥 플라스크 내의 실시예 12의 알콜 생성물 (5.0 g), NMP (20 mL) 및 트리에틸아민 (1.5 g)의 자기 교반 혼합물에 약 15분에 걸쳐 메타크릴로일 클로라이드 (1.44 g)를 서서히 첨가하였다. 혼합물을 질소 분위기 하에 실온에서 밤새 교반시키고, 그후에 혼합물을 비이커내의 0.1N HCl 수용액 (100 mL)에 부었다. 이 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하고, 그후에 에틸 아세테이트 혼합물을 황산 나트륨 상에서 건조시켰다. 그후에, 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 생성물을 얻었다.
실시예 84:
Figure 112006041187416-pct00112
의 제조
둥근 바닥 플라스크 내의 실시예 24의 카르보닐 클로라이드 생성물 (5.0 g), NMP (20 mL), 2-히드록시에틸 아크릴레이트 (1.97 g) 및 트리에틸아민 (1.89 g)의 혼합물을 질소 분위기하에 실온에서 밤새 자기 교반시켰다. 혼합물을 비이커내의 0.1N HCl 수용액 (100 mL)에 부었다. 이 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하고, 그후에 에틸 아세테이트 혼합물을 황산 나트륨 상에서 건조시켰다. 그후에, 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 생성물을 얻었다.
실시예 85:
Figure 112006041187416-pct00113
의 제조
둥근 바닥 플라스크 내의 실시예 24의 카르보닐 클로라이드 생성물 (5.0 g), NMP (20 mL), 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 (2.21 g) 및 트리에틸아민 (1.89 g)의 혼합물을 질소 분위기하에 실온에서 밤새 자기 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 비이커내의 0.1N HCl 수용액 (100 mL)에 부었다. 이 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하고, 그후에 에틸 아세테이트 혼합물을 황산 나트륨 상에서 건조시켰다. 그후에, 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 생성물을 얻었다.
실시예 86:
Figure 112006041187416-pct00114
의 제조
둥근 바닥 플라스크 내의 실시예 24의 카르보닐 클로라이드 생성물 (5.0 g), NMP (20 mL), N-페닐에탄올아민 (2.34 g) 및 트리에틸아민 (1.89 g)의 혼합물을 질소 분위기하에 실온에서 밤새 자기 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 비이커내의 0.1N HCl 수용액 (100 mL)에 부었다. 이 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하고, 그후에 에틸 아세테이트 혼합물을 황산 나트륨 상에서 건조시켰다. 그후에, 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 생성물을 얻었다.
실시예 87:
Figure 112006041187416-pct00115
의 제조
둥근 바닥 플라스크 내의 실시예 86의 알콜 생성물 (5.0 g), NMP (20 mL), 아크릴로일 클로라이드 (1.18 g) 및 트리에틸아민 (1.45 g)의 혼합물을 질소 분위기하에 실온에서 밤새 자기 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 비이커내의 0.1N HCl 수용액 (100 mL)에 부었다. 이 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하고, 그후에 에틸 아세테이트 혼합물을 황산 나트륨 상에서 건조시켰다. 그후에, 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 생성물을 얻었다.
실시예 88:
Figure 112006041187416-pct00116
의 제조
둥근 바닥 플라스크 내의 실시예 86의 알콜 생성물 (5.0 g), NMP (20 mL), 메타크릴로일 클로라이드 (1.36 g) 및 트리에틸아민 (1.45 g)의 혼합물을 질소 분위기하에 실온에서 밤새 자기 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 비이커내의 0.1N HCl 수용액 (100 mL)에 부었다. 이 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출하고, 그후에 에틸 아세테이트 혼합물을 황산 나트륨 상에서 건조시켰다. 그후에, 회전 증발기를 사용하여 휘발 성분을 제거하여 생성물을 얻었다.
실시예 89:
Figure 112006041187416-pct00117
의 제조
둥근 바닥 플라스크 내의 실시예 20의 카르복실산 생성물 (5.0 g), NMP (20 mL), 4-비닐벤질 클로라이드 (2.75 g), tert-부틸 카테콜 (0.5 ㎎)의 혼합물을 질소 분위기하에 실온에서 밤새 자기 교반시켰다. 그후에, 혼합물을 비이커내의 0.1N HCl 수용액 (200 mL)에 부었다. 그후에, 혼합물을 비이커 내의 0.1N HCl 수용액 (200 mL)에 부었다. 형성된 고체를 진공 여과시켜 단리하고, 탈이온수로 세척하고 건조시켜 생성물을 얻었다.

Claims (44)

  1. 하기 화학식 I에 따른 화합물.
    <화학식 I>
    Figure 112011050481015-pct00118
    여기서,
    X1은 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도 또는 포스페이토로부터 선택된 기질 반응성 관능기이고;
    Y1은 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이고;
    R1 및 R2는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
    r은 X1이 일가 기일 때 1이거나 X1이 이가 기일 때 2이다.
  2. 제1항에 있어서, 하기 화학식의 화합물.
    Figure 112011050481015-pct00149
    Figure 112011050481015-pct00150
    여기서,
    R은 알킬이고,
    Ar1은 아릴렌이고;
    Y1a는 단일 결합, 알킬렌, 헤테로알킬렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된다.
  3. 하기 화학식 Ia의 화합물.
    <화학식 Ia>
    Figure 112011050481015-pct00130
    여기서,
    R8은 수소, 알킬 또는 아릴이고;
    L1은 옥시, -C(Ra)2- 또는 -NRa- (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)이고;
    Y3은 화학식 -Ar1-Y3a- (여기서, Ar1은 술포닐기에 결합된 아릴렌이고, Y3a는 단일 결합, 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택됨)의 이가 기이고;
    R1 및 R2는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성한다.
  4. 하기 화학식 II에 따른 화합물.
    <화학식 II>
    Figure 112011050481015-pct00134
    여기서,
    X2는 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기로부터 선택된 기질 반응성 관능기이고;
    R4 및 R5는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
    Y2는 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이고;
    R3은 알킬, 아릴, 아랄킬 또는 -NRbRc (여기서, Rb 및 Rc는 각각 알킬기이거나 또는 그들이 부착된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 헤테로시클릭 기를 형성함)이고;
    r은 X2가 일가 기일 때 1이거나 X2가 이가 기일 때 2이다.
  5. 제4항에 있어서, 하기 화학식의 화합물.
    Figure 112011050481015-pct00136
  6. 제4항에 있어서, 하기 화학식 IIa의 화합물.
    <화학식 IIa>
    Figure 112011050481015-pct00138
    여기서,
    R3은 알킬, 아릴, 아랄킬 또는 -NRbRc (여기서, Rb 및 Rc는 각각 알킬기이거나 또는 그들이 부착된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 헤테로시클릭 기를 형성함)이고;
    R4 및 R5는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
    Y4는 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이고;
    L2는 옥시, -C(Ra)2- 또는 -NRa- (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)이고;
    R8은 수소, 알킬 또는 아릴이다.
  7. 기질; 및
    기질 표면 상의 상보적 관능기 G와 하기 화학식 I의 화합물과의 반응 생성물을 포함하는 기질 부착된 테더링기
    를 포함하는 제품.
    <화학식 I>
    Figure 112011050481015-pct00141
    여기서,
    X1은 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기로부터 선택된 기질 반응성 관능기이고;
    Y1은 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRa- 또는 그의 조합 (여기서, Ra는 수소, 알킬 또는 아릴임)으로부터 선택된 이가 기이고;
    R1 및 R2는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
    r은 X2가 일가 기일 때 1이거나 X2가 이가 기일 때 2이고;
    G는 X1과 반응할 수 있는 상보적 관능기이다.
  8. 기질; 및
    기질 표면 상의 상보적 관능기 G와 하기 화학식 II의 화합물과의 반응 생성물을 포함하는 기질 부착된 테더링기
    를 포함하는 제품.
    <화학식 II>
    Figure 112011050481015-pct00143
    여기서,
    X2는 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기로부터 선택된 기질 반응성 관능기이고;
    R4 및 R5는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
    Y2는 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRd- 또는 그의 조합 (여기서, Rd는 수소 또는 알킬임)으로부터 선택된 이가 기이고;
    R3은 알킬, 아릴, 아랄킬 또는 -NRbRc (여기서, Rb 및 Rc는 각각 알킬기이거나 또는 그들이 부착된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 헤테로시클릭 기를 형성함)이고;
    r은 X2가 일가 기일 때 1이거나 X2가 이가 기일 때 2이고;
    G는 X2와 반응할 수 있는 상보적 관능기이다.
  9. 하기 화학식 I의 화합물
    <화학식 I>
    Figure 112011050481015-pct00145
    (여기서,
    X1은 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기로부터 선택된 기질 반응성 관능기이고;
    Y1은 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRd- 또는 그의 조합 (여기서, Rd는 수소 또는 알킬임)으로부터 선택된 이가 기이고;
    R1 및 R2는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
    r은 X1이 일가 기일 때 1이거나 X1이 이가 기일 때 2임)을 선택하고;
    X1과 반응할 수 있는 상보적 관능기를 갖는 기질을 제공하고;
    X1과 기질 상의 상보적 관능기와의 반응으로 이온 결합, 공유 결합 또는 그의 조합을 형성함으로써 기질 부착된 테더링기를 제조하고;
    기질 부착된 테더링기의 N-술포닐디카르복스이미드기를 아민 함유 물질과 반응시켜 기질과 아민 함유 물질 사이에 연결기를 형성하는
    것을 포함하는, 아민 함유 물질을 고정화하는 방법.
  10. 하기 화학식 II의 화합물
    <화학식 II>
    Figure 712012000193680-pct00146
    (여기서,
    X2는 카르복시, 할로카르보닐, 할로카르보닐옥시, 시아노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토, 할로실릴, 알콕시실릴, 아실옥시실릴, 아지도, 아지리디닐, 할로알킬, 삼차 아미노, 일차 방향족 아미노, 이차 방향족 아미노, 디술피드, 알킬 디술피드, 벤조트리아졸릴, 포스포노, 포스포로아미도, 포스페이토 또는 에틸렌계 불포화 기로부터 선택된 기질 반응성 관능기이고;
    R4 및 R5는 그들이 부착된 디카르복스이미드기와 함께, 임의의 방향족 기, 임의의 포화 또는 불포화 시클릭 기, 또는 임의의 포화 또는 불포화 바이시클릭 기에 융합될 수 있는 4 내지 8원 헤테로시클릭 또는 헤테로바이시클릭기를 형성하고;
    Y2는 단일 결합이거나 또는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 아릴렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 옥시, 티오, -NRd- 또는 그의 조합 (여기서, Rd는 수소 또는 알킬임)으로부터 선택된 이가 기이고;
    R3은 알킬, 아릴, 아랄킬 또는 -NRbRc (여기서, Rb 및 Rc는 각각 알킬기이거나 또는 그들이 부착된 질소 원자와 함께 4 내지 8원 헤테로시클릭 기를 형성함)이고;
    r은 X3이 일가 기일 때 1이거나 X3이 이가 기일 때 2임)을 선택하고;
    X2와 반응할 수 있는 상보적 관능기를 갖는 기질을 제공하고;
    X2와 기질 상의 상보적 관능기와의 반응으로 이온 결합, 공유 결합 또는 그의 조합을 형성함으로써 기질 부착된 테더링기를 제조하고;
    기질 부착된 테더링기의 N-술포닐디카르복스이미드기를 아민 함유 물질과 반응시켜 기질과 아민 함유 물질 사이에 연결기를 형성하는
    것을 포함하는, 아민 함유 물질을 고정화하는 방법.
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