KR20120004382A - 사이클로프로펜 복합체 조성물 - Google Patents

사이클로프로펜 복합체 조성물 Download PDF

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KR20120004382A
KR20120004382A KR1020110138480A KR20110138480A KR20120004382A KR 20120004382 A KR20120004382 A KR 20120004382A KR 1020110138480 A KR1020110138480 A KR 1020110138480A KR 20110138480 A KR20110138480 A KR 20110138480A KR 20120004382 A KR20120004382 A KR 20120004382A
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Abstract

(a) 하나 이상의 사이클로프로펜 복합체 및
(b) 조성물의 중량에 대하여 0 내지 10 중량%의 물을 포함하는 조성물이 제공되고,
여기에서, 상기 조성물내 사이클로프로펜 대 상기 조성물내 분자 캡슐화제의 몰비는 0.92:1 이상이거나, 또는
상기 조성물은 분말이고, 상기 분말의 대표적인 시료의 2차원 이미지에 있어서, 시료 이미지중 사이클로프로펜 복합체의 모든 입자의 전 이미지 영역에 대하여, 사이클로프로펜 복합체 입자의 이미지 영역 20% 이상이 10 마이크로미터 이상의 폭 치수를 갖는 사이클로프로펜 복합체의 입자 형태이다. 또한 사이클로프로펜 복합체를 포함하는 조성물의 제조 방법이 제공된다.

Description

사이클로프로펜 복합체 조성물{Cyclopropene Complex Compositions}
본 발명은 사이클로프로펜 복합체 조성물에 관한 것이다.
사이클로프로펜 복합체 (즉, 하나 이상의 분자 캡슐화제 (molecular encapsulating agent)로 캡슐화된 하나 이상의 사이클로프로펜)를 제공하는 것은 종종 유용하다. 때때로 사이클로프로펜 복합체는 분자 캡슐화제를 물에 용해시킨 후, 사이클로프로펜을 액체 용액에 도입함으로써 제조된다. 통상적으로, 이어서 물이 혼합물로부터 제거되고, 그 결과, 사이클로프로펜 복합체는 분말로 저장되고, 운송되고, 취급될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제 6,953,540호는 캡슐화된 사이클로프로펜을 제조하는 연속적인 방법을 개시한다.
이러한 이전에 공지된 방법의 공통적인 결점은 물 제거 작업이 사이클로프로펜 복합체로부터 일부의 사이클로프로펜을 방출 (release)한다는 것이다. 사이클로프로펜 복합체로부터 방출되는 사이클로프로펜은 보통 대기로의 확산을 통하거나, 다른 분자와의 충돌에 의한 분해에 의하거나, 다른 메커니즘을 통하거나, 또는 이들의 조합을 통해 손실된다. 낮은 수준의 물을 함유하고, 높은 수준의 사이클로프로펜을 가진 사이클로프로펜 복합체를 함유하는 조성물을 제공하는 것이 필요하다.
본 발명은 사이클로프로펜 복합체 제조시 발생하는 물 제거 과정에서의 사이클로프로펜 손실을 감소시키고, 사이클로프로펜 함량이 높은 복합체를 제공할 수 있다.
본 발명의 제 1면에서,
(a) 하나 이상의 사이클로프로펜 복합체 및
(b) 상기 조성물의 중량에 대하여 0 내지 10 중량%의 물을 포함하는 조성물이 제공되고,
여기에서, 상기 조성물내 사이클로프로펜 대 상기 조성물내 분자 캡슐화제의 몰비는 0.92:1 이상이다.
본 발명의 제 2면에서,
(a) 상기 조성물의 중량에 대하여 80 중량% 이상의 하나 이상의 사이클로프로펜 복합체 및
(b) 상기 조성물의 중량에 대하여 0 내지 10 중량%의 물을 포함하는 조성물이 제공되고,
여기에서, 상기 조성물은 분말이고, 상기 분말의 대표적인 시료의 2차원 이미지에 있어서, 시료 이미지중 사이클로프로펜 복합체의 모든 입자의 전 이미지 영역에 대하여, 사이클로프로펜 복합체 입자의 이미지 영역 20% 이상이 10 마이크로미터 이상의 폭 치수 (width dimension)를 갖는 사이클로프로펜 복합체의 입자 형태이다.
본 발명의 제 3면에서, 하나 이상의 사이클로프로펜 복합체를 포함하는 조성물을 제조하는 방법이 제공되고, 이 방법은
(i) 물, 사이클로프로펜 및 분자 캡슐화제를 15분 이상의 체류 시간으로 연속 반응기 (continuous reactor)에 첨가하고,
(ii) 물 및 사이클로프로펜 복합체를 포함하는 물질을 상기 연속 반응기로부터 제거하며,
(iii) 이어서, 상기 물질로부터 물을 제거하여 조성물을 형성하는 단계를 포함하고,
여기에서, 상기 물 제거 단계 후, 조성물중에 남아있는 물의 양은 조성물의 중량에 대하여 0 내지 10 중량%이다.
사이클로프로펜 복합체에서 물 제거시 함께 제거되는 사이클로프로펜의 양을 감소시킬 수 있다.
본원에서 사용되는, 비가 "X:1 이상"이라고 언급되는 경우, 이 비는 Y:1의 임의의 비로 생각되고, 여기에서 Y는 X와 같거나 더 크다.
본 발명의 실시는 하나 이상의 사이클로프로펜의 사용을 포함한다. 본원에서 사용된 "사이클로프로펜"은 하기 식을 갖는 임의의 화합물이다:
Figure pat00001
상기식에서, 각각의 R1, R2, R3 및 R4는 H 및 식 -(L)n-Z의 화학 그룹으로 구성되는 그룹으로부터 독립적으로 선택되고, 여기에서, n은 0 내지 12의 정수이다. 각 L은 2가 라디칼이다. 적절한 L 그룹은 예를 들어, H, B, C, N, 0, P, S, Si 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 하나 이상의 원자를 함유하는 라디칼을 포함한다. L 그룹내의 원자는 단일 결합, 이중 결합, 삼중 결합 또는 그의 혼합에 의해 서로 연결될 수 있다. 각 L 그룹은 선형, 분지형, 환형 또는 이들의 배합일 수 있다. 임의의 R 그룹에서 (즉, R1, R2, R3 및 R4중 임의의 것) 헤테로원자 (즉, H 또는 C가 아닌 원자)의 총 개수는 0 내지 6개이다. 독립적으로, 임의의 R 그룹에서, 비수소 (non-hydrogen) 원자의 총 개수는 50개 이하이다. 각 Z는 1가 라디칼이다. 각 Z는 수소, 할로, 시아노, 니트로, 니트로소, 아지도 (azido), 클로레이트, 브로메이트, 아이오데이트, 이소시아네이토, 이소시아니도, 이소티오시아네이토, 펜타플루오로티오 및 3 내지 14 멤버 환 시스템인 화학 그룹 G로 구성된 그룹으로부터 독립적으로 선택된다.
R1, R2, R3 및 R4 그룹은 적절한 그룹으로부터 독립적으로 선택된다. R1, R2, R3 및 R4 그룹은 서로 같을 수 있거나, 또는 그들중 임의의 개수는 서로 다를 수 있다. 그룹중에서 하나 이상의 R1, R2, R3 및 R4로 사용하기에 적합한 것은 예를 들어, 지방족 그룹, 지방족-옥시 그룹, 알킬포스포네이토 그룹, 사이클로지방족 그룹, 사이클로알킬설포닐 그룹, 사이클로알킬아미노 그룹, 헤테로사이클릭 그룹, 아릴 그룹, 헤테로아릴 그룹, 할로겐, 실릴 그룹, 다른 그룹 및 이들의 혼합물 및 이들의 배합물이다. 하나 이상의 R1, R2, R3 및 R4로 사용하기에 적합한 그룹은 치환되거나, 또는 치환되지 않을 수 있다. 독립적으로, 하나 이상의 R1, R2, R3 및 R4로 사용하기에 적합한 그룹은 사이클로프로펜 환에 직접 연결되거나, 또는, 개입 그룹 (intervening group), 예를 들어, 헤테로원자-함유 그룹을 통해 사이클로프로펜 환에 연결될 수 있다.
R1, R2, R3 및 R4 그룹중에서 적절한 것은 예를 들어, 지방족 그룹이다. 일부 적절한 지방족 그룹은 예를 들어, 알킬, 알케닐 및 알키닐 그룹을 포함한다. 적절한 지방족 그룹은 선형, 분지형, 환형 또는 이들의 조합일 수 있다. 독립적으로, 적절한 지방족 그룹은 치환되거나, 또는 치환되지 않을 수 있다.
본원에서 사용된, 대상으로 하는 화학 그룹의 하나 이상의 수소 원자가 치환체로 치환되면, 대상으로 하는 화학 그룹은 "치환되었다"고 한다. 이러한 치환된 그룹은 제한없이, 대상으로 하는 화학 그룹의 비치환 형태를 만든 후, 치환을 수행하는 방법을 포함하는 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 적절한 치환체는 예를 들어, 알킬, 알케닐, 아세틸아미노, 알콕시, 알콕시알콕시, 알콕시카보닐, 알콕시이미노, 카복시, 할로, 할로알콕시, 하이드록시, 알킬설포닐, 알킬티오, 트리알킬실릴, 디알킬아미노 및 이들의 조합을 포함한다. 존재한다면 단독으로, 또는 다른 적절한 치환체와 조합으로 존재할 수 있는 부가적인 적절한 치환체는 -(L)m-Z이고, 여기에서, m은 0 내지 8이고, L 및 Z는 상기에서 정의되었다. 대상으로 하는 화학 그룹의 하나 이상의 치환체가 존재하면, 각 치환체가 다른 수소 원자를 치환할 수 있거나, 또는 하나의 치환체가 다른 치환체에 부착하여 대상으로 하는 화학 그룹에 부착되거나, 또는 이들의 조합일 수 있다.
R1, R2, R3 및 R4 그룹중에서 적절한 것은 예를 들어, 치환 및 비치환 지방족-옥시 그룹, 예를 들어, 알켄옥시, 알콕시, 알킨옥시 및 알콕시카보닐옥시이다.
또한 R1, R2, R3 및 R4 그룹중에서 적절한 것은 예를 들어, 치환 및 비치환 알킬포스포네이토, 치환 및 비치환 알킬포스페이토, 치환 및 비치환 알킬아미노, 치환 및 비치환 알킬설포닐, 치환 및 비치환 알킬카보닐 및 치환 및 비치환 알킬아미노설포닐이고, 예를 들어, 알킬포스포네이토, 디알킬포스페이토, 디알킬티오포스페이토, 디알킬아미노, 알킬카보닐 및 디알킬아미노설포닐을 포함한다.
또한 R1, R2, R3 및 R4 그룹중에서 적절한 것은 예를 들어, 치환 및 비치환 사이클로알킬설포닐 그룹 및 사이클로알킬아미노 그룹, 예를 들어, 디사이클로알킬아미노설포닐 및 디사이클로알킬아미노이다.
또한 R1, R2, R3 및 R4 그룹중에서 적절한 것은 예를 들어, 치환 및 비치환 헤테로사이클릴 그룹 (즉, 환에 적어도 하나의 헤테로원자를 가진 방향족 또는 비-방향족 사이클릭 그룹)이다.
또한 R1, R2, R3 및 R4 그룹중에서 적절한 것은 예를 들어, 개입 옥시 그룹, 아미노 그룹, 카보닐 그룹 또는 설포닐 그룹을 통해 사이클로프로펜 화합물에 연결된 치환 및 비치환 헤테로사이클릴 그룹이고; 이러한 R1, R2, R3 및 R4 그룹의 예는 헤테로사이클릴옥시, 헤테로사이클릴카보닐, 디헤테로사이클릴아미노 및 디헤테로사이클릴아미노설포닐이다.
또한 R1, R2, R3 및 R4 그룹중에서 적절한 것은 예를 들어, 치환 및 비치환 아릴 그룹이다. 적절한 치환체는 상술된 것들이다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 치환된 아릴 그룹이 사용되고, 여기에서, 적어도 하나의 치환체는 하나 이상의 알케닐, 알킬, 알키닐, 아세틸아미노, 알콕시알콕시, 알콕시, 알콕시카보닐, 카보닐, 알킬카보닐옥시, 카복시, 아릴아미노, 할로알콕시, 할로, 하이드록시, 트리알킬실릴, 디알킬아미노, 알킬설포닐, 설포닐알킬, 알킬티오, 티오알킬, 아릴아미노설포닐 및 할로알킬티오이다.
또한 R1, R2, R3 및 R4 그룹중에서 적절한 것은 예를 들어, 개입 옥시 그룹, 아미노 그룹, 카보닐 그룹, 설포닐 그룹, 티오알킬 그룹 또는 아미노설포닐 그룹을 통해 사이클로프로펜 화합물에 연결된 치환 및 비치환 헤테로사이클릭 그룹이고; 이러한 R1, R2, R3 및 R4 그룹의 예는 디헤테로아릴아미노, 헤테로아릴티오알킬, 및 디헤테로아릴아미노설포닐이다.
또한 R1, R2, R3 및 R4 그룹중에서 적절한 것은 예를 들어, 수소, 플루오로, 클로로, 브로모, 아이오도, 시아노, 니트로, 니트로소, 아지도, 클로레이토, 브로메이토, 아이오데이토, 이소시아네이토, 이소시아니도, 이소티오시아네이토, 펜타플루오로티오; 아세톡시, 카보에톡시, 시아네이토, 니트레이토, 니트리토, 퍼클로레이토, 알레닐; 부틸머캅토, 디에틸포스포네이토, 디메틸페닐실릴, 이소퀴놀릴, 머캅토, 나프틸, 페녹시, 페닐, 피페리디노, 피리딜, 퀴놀릴, 트리에틸실릴, 트리메틸실릴; 및 이들의 치환된 유사체이다.
본원에서 사용된 화학 그룹 G는 3 내지 14 멤버 환 시스템이다. 화학 그룹 G로 적절한 환 시스템은 치환되거나 또는 치환되지 않을 수 있고; 방향족 (예: 페닐 및 나프틸 포함) 또는 지방족 (불포화 지방족, 부분 포화 지방족 또는 포화 지방족)일 수 있으며; 카보사이클릭 또는 헤테로사이클릭일 수 있다. 헤테로사이클릭 G 그룹중에서, 일부 적절한 헤테로원자는 예를 들어, 질소, 황, 산소 및 이들의 조합이다. 화학 그룹 G로 적절한 환 시스템은 모노사이클릭, 바이사이클릭, 트리사이클릭, 폴리사이클릭, 스피로 또는 융합된 것일 수 있고; 화학 그룹 G 환 시스템중에서 적절한 것은 바이사이클릭, 트리사이클릭 또는 융합된 것이고, 단일 화학 그룹 G에서 다양한 환은 모두 같은 유형일 수 있거나, 또는 두개 이상의 유형 (예를 들어, 방향족 환은 지방족 환과 융합될 수 있다)일 수 있다.
일부 구체예에서, G는 포화 또는 불포화 3 멤버 환, 예를 들어, 치환 또는 비치환 사이클로프로판, 사이클로프로펜, 에폭시드 또는 아지리딘 환을 함유하는 환 시스템이다.
일부 구체예에서, G는 4 멤버 헤테로사이클릭 환을 함유하는 환시스템이고; 일부 이러한 구체예에서, 헤테로사이클릭 환은 정확히 한개의 헤테로원자를 함유한다. 독립적으로, 일부 구체예에서, G는 5개 이상의 멤버를 가진 헤테로사이클릭 환을 함유하는 환 시스템이고; 일부 이러한 구체예에서, 헤테로사이클릭 환은 1 내지 4개의 헤테로원자를 함유한다. 독립적으로, 일부 구체예에서, G의 환은 비치환되고; 다른 구체예에서, 환 시스템은 1 내지 5개의 치환체를 함유하며; G가 치환체를 함유한 일부 구체예에서, 각 치환체는 본원에서 상술된 치환체로부터 독립적으로 선택된다. 또한 적절한 것은 G가 카보사이클릭 환 시스템인 것이다.
일부 구체예에서, 각 G는 독립적으로 치환 또는 비치환 페닐, 피리딜, 사이클로헥실, 사이클로펜틸, 사이클로헵틸, 피롤릴, 푸릴, 티오페닐, 트리아졸릴, 피라졸릴, 1,3-디옥솔라닐 또는 모폴리닐이다. 이들 구체예중에서, 예를 들어, G가 비치환 또는 치환 페닐, 사이클로펜틸, 사이클로헵틸 또는 사이클로헥실인 구체예를 포함한다. 일부 이들 구체예에서, G는 사이클로펜틸, 사이클로헵틸, 사이클로헥실, 페닐 또는 치환 페닐이다. G가 치환된 페닐인 구체예중에서, 예를 들어, 1, 2 또는 3개의 치환체가 있는 구체예가 있다. 독립적으로 또한, G가 치환된 페닐인 구체예중에서, 예를 들어, 치환체가 메틸, 메톡시 및 할로로부터 독립적으로 선택되는 구체예가 있다.
또한 계획된 구체예는 R3 및 R4가 이중 결합에 의해 사이클로프로펜 환의 3번 탄소 원자에 부착되는 단일 그룹으로 결합되는 것이다. 일부 이러한 화합물은 미국 특허 공개 제 2005/0288189호에 기술되었다.
일부 구체예에서, 하나 이상의 R1, R2, R3 및 R4가 수소인 하나 이상의 사이클로프로펜이 사용된다. 일부 구체예에서, R1 또는 R2, 또는 R1 및 R2 둘다 수소이다. 독립적으로, 일부 구체예에서, R3 또는 R4, 또는 R3 및 R4 둘다 수소이다. 일부 구체예에서, R2, R3 및 R4는 수소이다.
일부 구체예에서, 하나 이상의 R1, R2, R3 및 R4는 이중 결합이 없는 구조이다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 하나 이상의 R1, R2, R3 및 R4는 삼중 결합이 없는 구조이다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 하나 이상의 R1, R2, R3 및 R4는 할로겐 원자 치환체가 없는 구조이다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 하나 이상의 R1, R2, R3 및 R4는 이온성인 치환체가 없는 구조이다.
일부 구체예에서, 하나 이상의 R1, R2, R3 및 R4는 수소 또는 (C1-C10)알킬이다. 일부 구체예에서, 각각의 R1, R2, R3 및 R4는 수소 또는 (C1-C8)알킬이다. 일부 구체예에서, 각각의 R1, R2, R3 및 R4는 수소 또는 (C1-C4)알킬이다. 일부 구체예에서, 각각의 R1, R2, R3 및 R4는 수소 또는 메틸이다. 일부 구체예에서, R1은 (C1-C4)알킬이고, 각각의 R2, R3 및 R4는 수소이다. 일부 구체예에서, R1은 메틸이고, 각각의 R2, R3 및 R4는 수소이며, 이 경우 사이클로프로펜은 1-메틸사이클로프로펜 ("1-MCP")으로 공지되었다.
일부 구체예에서, 1 대기압에서 50℃ 이하; 또는 25℃ 이하; 또는 15℃ 이하의 끓는점을 갖는 사이클로프로펜이 사용된다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 1 대기압에서 -100℃ 이상; -50℃ 이상; 또는 -25℃ 이상; 또는 0℃ 이상의 끓는점을 갖는 사이클로프로펜이 사용된다.
본 발명의 실시는 하나 이상의 분자 캡슐화제를 사용하는 것을 포함한다. 적절한 분자 캡슐화제는 예를 들어, 유기 및 무기 분자 캡슐화제를 포함한다. 적절한 유기 분자 캡슐화제는 예를 들어, 치환된 사이클로덱스트린, 비치환된 사이클로덱스트린 및 크라운 에테르를 포함한다. 적절한 무기 분자 캡슐화제는 예를 들어, 제올라이트를 포함한다. 바람직한 분자 캡슐화제는 사용되는 사이클로프로펜 또는 사이클로프로펜들의 구조에 따라 달라질 것이다.
일부 구체예에서, 분자 캡슐화제는 하나 이상의 사이클로덱스트린을 함유한다. 일부 구체예에서, 사용된 모든 분자 캡슐화제는 사이클로덱스트린이다.
사이클로덱스트린은 그의 분자가 원뿔형 구조인 화합물이고, 이는 6개 이상의 글루코스 단위체 (unit)로 만들어진 구조를 갖는다. 본원에서 사용된 사이클로덱스트린이 특정한 글루코스 단위체로부터 만들어진다는 설명은 사이클로덱스트린 분자의 구조를 기술하는 것으로 이해되고, 이는 실제로 그러한 특정 글루코스 분자를 반응시켜 제조되거나, 또는 제조되지 않을 수도 있다. 사이클로덱스트린은 32개의 글루코스 단위체로 제조될 수 있다. 6, 7 및 8개의 글루코스 단위체로 제조되는 사이클로덱스트린은 각각, 알파-사이클로덱스트린, 베타-사이클로덱스트린 및 감마-사이클로덱스트린으로 공지되었다. 일부 사이클로덱스트린은 예를 들어, Biochem Inc. (Adrian, MI) 및 다른 공급자들로부터 입수가능하다.
사이클로덱스트린중의 글루코스 단위체의 개수와 무관하게, "사이클로덱스트린"으로 불리우는 화합물의 부류는 본원에서 사이클로덱스트린 분자의 유도체도 또한 포함하는 것으로 생각된다. 즉, 본원에서 용어 "사이클로덱스트린"은 원뿔형 구조이고, 6개 이상의 글루코스 단위체로부터 만들어지는 구조를 가지는 분자에 적용되고, 또한, 이러한 유도체가 분자 캡슐화제로 수행할 수 있을 때, 이러한 분자의 유도체에도 적용한다. 일부 적절한 유도체는 예를 들어, 사이클로덱스트린에 알킬 그룹 (예: 메틸 그룹)을 첨가함으로써 형성되는 (또는 형성될 수 있는) 구조를 갖는 분자이다. 일부 다른 유도체는 예를 들어, 사이클로덱스트린에 하이드록시알킬 그룹 (예: 하이드록시프로필 그룹)을 첨가함으로써 형성되는 (또는 형성될 수 있는) 구조를 갖는 분자이다. "사이클로덱스트린"으로 생각되는 일부 유도체는 예를 들어 부분적으로 메틸화된-베타-사이클로덱스트린 및 부분적으로 하이드록시프로필화된-알파-사이클로덱스트린이다.
일부 구체예에서, 정확히 하나의 알파-사이클로덱스트린, 베타-사이클로덱스트린 또는 감마-사이클로덱스트린이 사용된다. 일부 구체예에서, 두개 이상의 알파-사이클로덱스트린, 베타-사이클로덱스트린 및 감마-사이클로덱스트린의 혼합물이 사용된다. 일부 구체예에서, 알파-사이클로덱스트린이 사용된다. 일부 구체예에서, 알파-사이클로덱스트린이외의 분자 캡슐화제는 사용되지 않는다.
적절한 분자 캡슐화제의 혼합물도 적절하다.
본 발명은 하나 이상의 사이클로프로펜 복합체를 포함한다. 사이클로프로펜 복합체는 하나 이상의 분자 캡슐화제가 하나 이상의 사이클로프로펜 또는 하나 이상의 사이클로프로펜 일부를 캡슐화하는 조성물이다.
일부 구체예에서, 적어도 하나의 사이클로프로펜 복합체는 포섭 (inclusion) 복합체이다. 이러한 포섭 복합체에서, 분자 캡슐화제는 캐비티 (cavity)를 형성하고, 사이클로프로펜 또는 사이클로프로펜 일부는 캐비티내에 위치한다. 일부 이러한 포섭 복합체에서, 사이클로프로펜 및 분자 캡슐화제간에 공유 결합은 없다. 독립적으로, 일부 이러한 포섭 복합체에서, 사이클로프로펜중의 하나 이상의 극성 부분 및 분자 캡슐화제중의 하나 이상의 극성 부분간의 임의의 정전기적 인력이 존재하건 존재하지 않건, 사이클로프로펜 및 분자 캡슐화 복합체간에 이온 결합은 없다.
독립적으로, 일부 이러한 포섭 복합체에서, 분자 캡슐화제의 캐비티 내부는 실질적으로 무극성이거나, 또는 소수성이거나, 또는 둘다이고, 사이클로프로펜 (또는, 캐비티내에 위치한 사이클로프로펜 부분) 또한 실질적으로 무극성이거나, 또는 소수성이거나, 또는 둘다이다. 본 발명은 임의의 특정 이론 또는 메커니즘에 제한되지 않지만, 이러한 무극성 사이클로프로펜 복합체에서, 반 데르 발스 힘 (van der Waals force) 또는 소수성 상호작용 또는 둘다가 사이클로프로펜 분자 또는 그의 일부를 분자 캡슐화제의 캐비티내에 남아있도록 하는 것으로 생각된다.
사이클로프로펜 복합체는 분자 캡슐화제의 몰 대 사이클로프로펜의 몰의 비로 유용하게 특성화될 수 있다. 사이클로프로펜 대 분자 캡슐화제의 몰비는 0.92:1 이상이다. 일부 구체예에서, 사이클로프로펜 대 분자 캡슐화제의 몰비는 0.95:1 이상; 또는 0.97:1 이상; 또는 0.98:1 이상이다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 사이클로프로펜 대 분자 캡슐화제의 몰비는 1.5 이하; 또는 1.2 이하; 또는 1.0 이하이다.
본 발명의 조성물은 조성물의 중량에 대하여 0 내지 10 중량%의 물을 함유한다. 일부 구체예는 물 0%를 함유한다. 일부 구체예에서, 물의 양은 조성물의 중량에 대하여 8 중량% 이하; 또는 6 중량% 이하이다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 물의 양은 조성물의 중량에 대하여 2 중량% 이상; 또는 4 중량% 이상이다.
일부 구체예에서, 본 발명의 조성물중에 사이클로프로펜 복합체의 양은 조성물의 중량에 대하여 50 중량% 이상; 또는 80 중량% 이상; 또는 90 중량% 이상이다.
물의 중량 및 사이클로프로펜 복합체의 중량의 합을 결정하여 본 발명의 조성물을 특성화하는 것이 때때로 유용하다. 일부 구체예에서, 이러한 합의 양은 조성물의 중량에 대하여 98% 이상 또는 99% 이상이다.
본 발명의 일부 구체예에서 (본원에서는 "분말 구체예"라고 함), 조성물은 분말의 형태이고, 조성물중의 사이클로프로펜 복합체의 양은 조성물의 중량에 대하여 80 중량% 이상이다.
분말 입자의 크기를 관찰함으로써 분말 구체예중의 입자를 특성화하는 것이 때때로 유용하다. 하나의 유용한 방법은 "이미지 영역 (image area)" 방법이고, 이는 하기와 같이 수행된다. 모든, 또는 거의 모든 입자들이 임의의 다른 입자와 겹쳐지지 않도록 대상 분말의 대표적인 시료를 평평한 표면에 펼쳐 놓았다. 그 후, 입자를 예를 들어, 입자의 2차원 이미지를 만들어서, 예를 들면 광학 현미경으로 관찰하였다. 각 입자의 이미지를 관찰하고, 각 입자의 이미지 영역을 기록하였다.
부가적으로, 각 입자의 이미지를 관찰하여, 그의 폭 (width) 치수를 측정하고, 이는 본원에서 그 입자의 이미지의 가장 짧은 반경 선분의 길이로 정의된다. 본원에서 사용된 "반경 선분"은 입자의 이미지의 기하학적 중심을 통과하고 그의 종점 (endpoint)이 입자 이미지의 주변에 있는 선분이다.
본원에서 사용된 입자 이미지의 너비 (breadth) 치수는 본원에서 가장 짧은 반경 선분에 대해 수직인 입자 이미지의 반경 선분의 길이로 정의된다. 일부 경우에서, 입자 이미지는 직사각형 또는 거의 직사각형이고, 이미지 영역의 유용한 추정치는 폭 치수를 너비 치수와 곱해 형성된다.
분말 시료를 특성화하는 하나의 유용한 방법은 상대적으로 큰 크기의 입자 형태인 시료의 이미지 영역의 백분율 (percentage)을 관찰하는 것이다. 본 발명의 일부 구체예에서, 시료중의 모든 입자의 모든 이미지의 총 영역에 대하여, 시료중의 입자 이미지 영역의 20% 이상은 10 마이크로미터 이상의 폭 치수를 가진 입자 형태이다. 일부 구체예에서, 10 마이크로미터 이상의 폭 치수를 가진 입자 형태인 시료중의 입자 이미지 영역의 양은 시료중의 모든 입자의 모든 이미지의 총 영역에 대하여 30% 이상, 또는 50% 이상; 또는 75% 이상; 또는 85% 이상이다. 일부 구체예에서, 20 마이크로미터 이상의 폭 치수를 가진 입자 형태인 시료중의 입자 이미지 영역의 양은 시료중의 모든 입자의 모든 이미지의 총 영역에 대하여 20% 이상, 또는 30% 이상, 또는 50% 이상; 또는 75% 이상; 또는 85% 이상이다. 일부 구체예에서, 50 마이크로미터 이상의 폭 치수를 가진 입자 형태인 시료중의 입자 이미지 영역의 양은 시료중의 모든 입자의 총 영역에 대하여 20% 이상; 또는 30% 이상, 또는 50% 이상; 또는 75% 이상; 또는 85% 이상이다.
시료중의 입자는 이미지의 평면에 수직으로 측정된 일부 깊이 치수 (depth dimension)를 가진다. 본 발명을 입자의 깊이 치수에 대한 임의의 특정 가정에 제한하지 않고 상기 정의된 바와 같은 입자의 이미지 영역은 입자의 부피 및 질량과 상관관계를 가질 것으로 생각된다. 따라서, 상기에서 정의된 이미지 영역 방법은 시료의 비교적 다량의 질량 또는 부피가 상대적으로 큰 입자 형태로 존재하는 입자 수집에 대한 유용한 평가를 제공한다.
사이클로프로펜 복합체 형성이 일어나는 용기를 본원에서는 "반응기"로 언급하였다.
일부 구체예에서, 본 발명은 연속 방법을 사용하여 사이클로프로펜 복합체를 제조하는 것을 포함한다. 연속 방법에서, 사이클로프로펜 복합체가 반응기로부터 제거되는 동시에 적어도 하나의 성분이 반응기에 첨가된다. 연속 방법이 수행되는 반응기는 본원에서 "연속 반응기"로 언급된다. 각 성분의 첨가는 독립적으로, 연속적이거나, 또는 때때로 차단될 수 있다. 사이클로프로펜 복합체의 제거는 연속적이거나, 또는 때때로 차단될 수 있다. 연속 구체예에서, 성분은 반응기에 하나 이상의 스트림 (stream)으로 첨가된다. 각 스트림은 하나의 성분 또는 2개 이상의 성분의 혼합물을 함유할 수 있다.
물 및 분자 캡슐화제가 연속 반응기에 첨가된다. 물 및 분자 캡슐화제는 개별적으로 또는 물중의 분자 캡슐화제의 용액 또는 슬러리로 첨가될 수 있다. 물중의 분자 캡슐화제의 용액 또는 슬러리가 사용되면, 추가의 물, 또는 추가의 분자 캡슐화제, 또는 둘다가 용액 또는 슬러리와 별도로 임의로 첨가될 수 있다. 용액 또는 슬러리가 사용되면, 용액 또는 슬러리중의 분자 캡슐화제의 농도는 반응기의 온도에서 물중의 분자 캡슐화제의 용해도보다 적거나, 같거나 또는 더 클 수 있다.
사이클로프로펜도 또한 연속 반응기에 첨가된다. 사이클로프로펜은 임의의 방법으로 첨가될 수 있다. 일부 구체예에서, 사이클로프로펜은 반응기의 온도에서 기체이다. 일부 구체예에서, 반응기는 일부 액체를 함유하고, 가스상 사이클로프로펜을 반응기에 첨가하는 하나의 적절한 방법은 반응기중의 액체 표면보다 아래의 지점에서 반응기로 과압을 사용하여 기체 사이클로프로펜을 밀어 넣는 것이다.
임의로, 추가의 성분 (즉, 사이클로프로펜, 분자 캡슐화제 및 물 이외의 성분)이 반응기에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 공정의 생성물이 분말이면, 분말이 적절히 흐르는 능력을 개선시키는 물질이 반응기에 첨가될 수 있다. 일부 구체예에서는 반응기에 추가의 성분이 첨가되지 않는다.
사이클로프로펜 복합체는 반응기에서 형성된 것으로 생각된다.
사이클로프로펜 복합체 및 물은 연속적으로 제거되고, 임의로 이따금 차단될 수 있다. 다른 물질도 또한 연속적으로 제거될 수 있을 것으로 판단되며, 이들은 예를 들면, 사이클로프로펜 복합체로 유입되지 않은 사이클로프로펜, 사이클로프로펜 복합체로 유입되지 않은 분자 캡슐화제, 불순물 (임의로 존재한다면), 부산물 (임의로 형성된다면), 추가 성분 (있다면), 다른 물질 및 그의 혼합물이다.
부피 첨가 속도 (volume addition rate) (즉, 단위 시간당 단위 부피로 나타낸 반응기에 첨가되는 모든 물질의 첨가 속도)로 연속 반응기를 특성화하는 것이 유용하다. 또한, 부피 제거 속도 (volume removal rate) (즉, 단위 시간당 단위 부피로 나타낸 반응기로부터 제거되는 모든 물질의 제거 속도)로 연속 반응기를 특성화하는 것이 유용하다. 부피 첨가 속도 및 부피 제거 속도는 비교적 소량으로 아마도 서로 독립적으로 각각 변동할 수 있고, 본원에서 논의된 속도는 평균값인 것으로 구상된다.
일부 구체예에서 (본원에서는 "부피 정상 (volume steady)" 구체예로 언급함), 연속 반응기는 부피 첨가 속도가 부피 제거 속도와 같은 시기 동안 작동된다. 이러한 구체예에서, 반응기는 "체류 시간"에 의해 특성화될 수 있고, 이는 반응기의 내용물의 부피를 부피 첨가 속도로 나누는 것으로 계산된다. 부피 첨가 속도는 본원에서 부피 제거 속도와 두 속도가 정확히 같지 않더라도 두 속도간의 불균형 (inequality)이 반응기의 내용물의 부피에서 임의의 중대한 변화를 야기하지 않는다면 "같은"것으로 간주된다. 본원에서 사용된 반응기 내용물의 부피에서 중대한 변화란 반응기의 내용물의 부피에 대하여 5% 이상의 증가 또는 감소의 변화이다.
본 발명의 일부 부피 정상 구체예에서, 사이클로프로펜 복합체는 15분 이상; 또는 1시간 이상; 또는 2시간 이상; 또는 4시간 이상의 체류 시간을 갖는 연속 반응기에서 제조된다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 사이클로프로펜 복합체는 24시간 이하; 또는 10시간 이하의 체류 시간을 갖는 연속 반응기에서 제조된다.
일부 부피 정상 구체예에서, 공정의 다양한 다른 파라미터, 예를 들면, 온도, 각 성분의 농도 및 사이클로프로펜 복합체의 농도 또한 일정하다.
일부 부피 정상 구체예에서, 공정의 개시시 공정의 하나 이상의 조건 (반응기 내용물의 온도, 성분의 농도, 사이클로프로펜 복합체의 농도, 유속 또는 그의 조합)은 부피-정상 상태에 도달하였을 때 얻게 되는 값과 다른 값을 갖는다. 일단 부피-정상 상태가 얻어지면, 공정은 그 상태에서 상당한 지속 시간 동안 작동하게 되는 것으로 생각된다. 일부 구체예에서, 사용되는 사이클로프로펜 복합체의 대부분, 또는 전부는 반응기가 부피-정상 상태인 동안 생성된다.
일부 부피 정상 구체예에서, 사이클로프로펜 첨가의 몰 속도 (molar rate, 즉, 단위 시간당 몰) 대 분자 캡슐화제 첨가의 몰 속도의 비는 0.92:1 이상; 또는 1.0:1 이상; 또는 1.1:1 이상이다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 사이클로프로펜 첨가의 몰 속도 대 분자 캡슐화제의 첨가의 몰 속도의 비는 1.5:1 이하; 또는 1.2:1 이하이다.
본 발명의 일부 구체예에서, 사이클로프로펜 복합체 및 물을 함유한 물질이 반응기로부터 제거된다. 일부 구체예에서, 이 물질은 건조된다 (즉, 물질로부터 물을 분리하도록 처리된다). 임의의 건조 방법이 사용될 수 있다. 일부 적절한 건조 방법은, 예를 들어, 하나 이상의 기계적 방법, 하나 이상의 용매 방법, 하나 이상의 진공 방법, 하나 이상의 건성-기체 방법 및 이들의 조합을 포함한다.
일부 적절한 기계적 건조 방법은 예를 들어, 진공 여과, 다른 여과 방법, 원심 분리, 다른 기계적 방법 및 이들의 조합을 포함한다.
일부 적절한 용매 건조 방법은 예를 들어, 수용성 용매로의 세척을 포함한다 (즉, 물질을 수용성 용매에 노출시킨 후, 용매중에 용해된 물과 함께 용매를 제거한다). 적절한 수용성 용매는 예를 들어, 수용성 알콜, 수용성 케톤 및 그의 혼합물을 포함한다. 일부 구체예에서, 용매 건조 방법은 메탄올 또는 아세톤, 또는 그의 혼합물로 세척하는 것을 포함한다. 일부 구체예에서, 용매 건조 방법은 아세톤으로 세척하는 것을 포함한다.
건성-기체 (Dry-gas) 건조 방법은 물질을 상대적으로 낮은 물 함량을 가진 (즉, 50% 이하의 상대 습도를 가짐) 기체에 노출시키는 것을 포함한다. 기체는 상대적으로 낮은 물 함량을 가진 기체라면, 예를 들어, 공기 또는 질소 또는 다른 기체 또는 그의 혼합물일 수 있다. 일부 구체예에서, 질소가 사용된다. 기체는 임의의 온도일 수 있다. 기체는 건조될 물질에 대하여 이동하게 되거나, 또는 기체는 정지 상태일 수 있다. 일부 구체예에서, 건조될 물질은 기체가 20℃ 이상; 또는 50℃ 이상; 또는 100℃ 이상의 온도일 때 기체와 접촉하게 된다. 독립적으로, 일부 구체예에서, 건조될 물질은 기체가 150℃ 이하의 온도일 때 기체와 접촉하게 된다.
일부 구체예에서, 건조는 하나 이상의 기계적 건조 방법, 용매 건조 방법, 진공 건조 방법, 건성-기체 건조 방법 또는 이들의 조합을 이용해서 수행된다.
일부 구체예에서, 반응기는 예를 들어, 스터링 (stirring)에 의해 교반될 것이 구상된다.
사이클로프로펜 복합체를 제조하는 방법에서, 다른 적절한 작업, 예를 들어, 온도의 조정, 다른 작업 및 그의 조합이 연속적으로 또는 간헐적으로 수행될 수 있다.
본 명세서 및 청구항의 목적을 위해 본원에 개시된 각각의 작업은 달리 명시되지 않는 한 20℃에서 수행되는 것으로 이해된다.
실시예
비교예 C1
시판 알파-사이클로덱스트린 1부 및 물 9부로 구성된 교반 용액에 캡슐화 반응을 30분내에 완료하는 속도로 1-메틸사이클로프로펜을 버블링하였다 (bubble). 얻어진 슬러리를 탈수시키고, 아세톤으로 세척하고, 가열한 질소로 건조시켜, 물 4.1 중량% 및 1-메틸사이클로프로펜 4.2 중량%를 함유한 건성 1-메틸사이클로프로펜/알파-사이클로덱스트린 복합체를 수득하였다. 이는 사이클로프로펜 대 캡슐화제의 몰비가 0.82:1임을 나타낸다. 대표적인 시료를 광학 현미경으로 촬영하였다. 현장의 모든 결정의 너비 및 폭을 측정하였다. 10.0 마이크론 이상의 폭을 가진 결정이 현장의 총 결정 영역의 19%를 구성하였다.
실시예 2
시판 알파-사이클로덱스트린 1부 및 물 9부로 구성된 교반 용액에 캡슐화 반응을 90분내에 완료하는 속도로 1-메틸사이클로프로펜을 버블링하였다. 이러한 개시 후, 90분의 평균 체류 시간을 이루는 속도로 알파-사이클로덱스트린 용액의 연속적인 공급을 시작하였다. 반응한 슬러리를 같은 속도로 제거하였다. 3시간 후, 얻어진 슬러리를 탈수시키고, 아세톤으로 세척하고, 가열한 질소로 건조시켜 물 5.0 중량% 및 1-메틸사이클로프로펜 4.8 중량%를 함유한 건성 1-메틸사이클로프로펜/알파-사이클로덱스트린 복합체를 수득하였다. 이는 사이클로프로펜 대 캡슐화제의 몰비가 0.96:1임을 나타낸다. 대표적인 시료를 광학 현미경으로 촬영하였다. 현장의 모든 결정의 너비 및 폭을 측정하였다. 10.0 마이크론 이상의 폭을 가진 결정이 현장의 총 결정 영역의 89%를 구성하였다.

Claims (16)

  1. (a) 사이클로프로펜이 분자 캡슐화제로 캡슐화된 복합체인, 하나 이상의 사이클로프로펜 복합체 및
    (b) 조성물의 중량에 대하여 0 내지 6 중량%의 물을 포함하고,
    조성물내 사이클로프로펜과 조성물내 분자 캡슐화제의 몰비가 분자 캡슐화제 1몰당 사이클로프로펜 0.92몰 또는 그 이상인, 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 사이클로프로펜과 상기 분자 캡슐화제의 몰비가 분자 캡슐화제 1몰당 사이클로프로펜 0.95몰 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 사이클로프로펜 복합체가 1-메틸 사이클로프로펜 및 알파-사이클로덱스트린을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. (a) 사이클로프로펜이 분자 캡슐화제로 캡슐화된 복합체인, 하나 이상의 사이클로프로펜 복합체를 조성물의 중량에 대하여 80 중량% 이상, 및
    (b) 물을 조성물의 중량에 대하여 0 내지 10 중량% 포함하고,
    분말이며,
    분말의 대표적인 시료의 2차원 이미지에 있어서, 시료 이미지중 사이클로프로펜 복합체의 모든 입자의 전 이미지 영역에 대하여, 사이클로프로펜 복합체 입자의 이미지 영역 20% 이상이 10 마이크로미터 이상의 폭 치수를 갖는 사이클로프로펜 복합체의 입자 형태이고, 조성물내 사이클로프로펜과 조성물내 분자 캡슐화제의 몰비가 분자 캡슐화제 1몰당 사이클로프로펜 0.92몰 또는 그 이상인, 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 사이클로프로펜 복합체가 1-메틸 사이클로프로펜 및 알파-사이클로덱스트린을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    (i) 물, 사이클로프로펜 및 분자 캡슐화제를 15분 이상의 체류 시간으로 연속 반응기에 첨가하고,
    (ii) 상기 사이클로프로펜이 상기 분자 캡슐화제로 캡슐화된 복합체인, 사이클로프로펜 복합체 및 물을 포함하는 물질을 연속 반응기로부터 제거하며,
    (iii) 이어서, 상기 물질로부터 물을 제거하여 조성물을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되며,
    상기 물 제거 단계 후, 조성물 중에 남아있는 물의 양이 조성물의 중량에 대하여 0 내지 6 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 사이클로프로펜과 상기 분자 캡슐화제의 몰비가 분자 캡슐화제 1몰당 사이클로프로펜 0.95몰 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제4항에 있어서,
    (i) 물, 사이클로프로펜 및 분자 캡슐화제를 15분 이상의 체류 시간으로 연속 반응기에 첨가하고,
    (ii) 상기 사이클로프로펜이 상기 분자 캡슐화제로 캡슐화된 복합체인, 사이클로프로펜 복합체 및 물을 포함하는 물질을 연속 반응기로부터 제거하며,
    (iii) 이어서, 상기 물질로부터 물을 제거하여 조성물을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되며,
    상기 물 제거 단계 후, 조성물 중에 남아있는 물의 양이 조성물의 중량에 대하여 0 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 사이클로프로펜과 상기 분자 캡슐화제의 몰비가 분자 캡슐화제 1몰당 사이클로프로펜 0.95몰 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 물 제거 단계 후, 조성물 중에 남아있는 물의 양이 조성물의 중량에 대하여 0 내지 6 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  11. 제4항에 있어서,상기 사이클로프로펜과 상기 분자 캡슐화제의 몰비가 분자 캡슐화제 1몰당 사이클로프로펜 0.95몰 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
  12. 제4항에 있어서, 조성물 중의 물의 양이 조성물의 중량에 대하여 0 내지 6 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 조성물 중의 물의 양이 조성물의 중량에 대하여 2 내지 6 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  14. 제4항에 있어서, 조성물 중의 물의 양이 조성물의 중량에 대하여 2 내지 8 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  15. 제6항에 있어서, 물 제거 단계 후, 조성물 중에 남아있는 물의 양이 조성물의 중량에 대하여 2 내지 6 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
  16. 제8항에 있어서, 물 제거 단계 후, 조성물 중에 남아있는 물의 양이 조성물의 중량에 대하여 2 내지 8 중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
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