KR20190036534A - 비대칭 디올로부터의 폴리에스테르의 위치선택적 합성의 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중합체 합성의 분야에 속한다.
특히, 본 발명은 위치규칙성 폴리에스테르의 합성을 위한 방법에 관련되고, 여기서 중합체 정렬 구조는 폴리에스테르에, 비대칭 디올로부터 시작하는 유리한 물리-화학적 특징을 제공한다.
더욱 특히, 본 발명의 방법에 의해 고 유리 전이 온도 Tg 및 결정질 특징을 갖는 위치규칙성 폴리에스테르를 얻는 것이 가능하다.
비대칭 디올이 순 거울상 이성질 형태로 사용되는 경우에서, 2차 히드록실에 결합된 키랄 탄소에 대하여, 상기-언급된 방법을 통해, 비-키랄 위치규칙성 중합체에 대하여 추가로 개선된 열 및 결정질 특징을 특징으로 하는 위치규칙성 및 입체규칙성 폴리에스테르를 얻는 것이 가능하다.

Description

비대칭 디올로부터의 폴리에스테르의 위치선택적 합성의 방법
본 발명은 중합체 합성의 분야에 속한다.
특히, 본 발명은 위치규칙성 폴리에스테르의 합성의 방법과 관련되고, 여기서 중합체 정렬 구조는 폴리에스테르에, 적어도 하나의 1차 히드록실 및 적어도 하나의 2차 히드록실을 포함하는 비대칭 디올로부터 시작하는 유리한 물리화학적 특징을 제공한다.
더욱 특히, 본 발명의 방법에 의해 고 유리 전이 온도 Tg 및 결정질 특징을 갖는 위치규칙성 폴리에스테르를 얻는 것이 가능하다.
비대칭 디올이 순 거울상 이성질 형태로 사용되는 경우에서, 2차 히드록실에 결합된 키랄 탄소에 대하여, 상기-언급된 방법을 통해, 비-키랄 위치규칙성 중합체에 대하여 추가로 개선된 열 및 결정질 특징을 특징으로 하는 위치규칙성 및 입체규칙성 폴리에스테르를 얻는 것이 가능하다.
유리 전이 온도 Tg 및 결정질 상의 가능한 존재는 중합체 구조의 차수 정도에 의존하는, 단독 또는 대칭 디올과의 혼합물로 비대칭 디올이 사용되는 폴리에스테르의 합성 공정이 참고문헌에서 기술된다.
예를 들어, 특허 출원 WO 2004/016426 A1은, 적어도 하나의 방향족 디카르복실 산 (예를 들어, 이소프탈 산)과 대칭 디올의 부분이 일반적인 대칭 및 비대칭 디올의 혼합물의 중축합에 의해 얻어진, 코일 코팅에 사용되는 폴리에스테르 수지를 개시한다. 약 35-40°C의 유리 전이 온도 Tg를 특징으로 하는, 상기-언급된 수지는 수지의 무정형 구조에 따라서, 내구성이 있지만 용이하게 가공 가능한 코팅의 기판을 구성한다. 하지만, 유기 주석 (예를 들어, 디부틸 주석 옥사이드)에 의해 촉매화되는, 기술된 중축합 반응은 위치선택적이 아니고, 대칭 및 비대칭 디올의 알맞은 비율에서의 정확한 선택만이 WO 2004/016426 A1의 범위 및 용도에 적합한 UV 선에 대한 안정성 및 내구성의 특징을 갖는 중합체의 획득을 가능하게 한다.
반대로, US 3,321,437는 대칭 카르복실 산과 비대칭 디올의 축합으로부터 유도되고, X 선 회절에 의해 검출 가능한 특정 결정도 정도, 고체 상태 복굴절을 특징으로 하고, 1 차 상 전이를 겪을 수 있는 선형 폴리에스테르를 개시한다. US 3,321,437에서 기술된 결정질 선형 폴리에스테르는, 치수 안정성 면에서, 높은 실내 온도 또는 유기 용매의 공격을 해당하는 무정형 중합체보다 더욱 잘 견디는 것을 보여준다.
US 3,321,437의 폴리에스테르 목적의 합성 반응은, 고온 (항상 140°C 보다 높은)에서, 가능하게는 유기 금속 촉매 (예를 들어, 티타늄 부톡사이드)의 존재 하에 수행되는 통계적 중축합이다.
또한 이 경우에서, 반응은 위치선택적이지 않고 최종 폴리에스테르의 구조는 무작위, 위치화학적으로 불규칙하다. 임의의 이론에 얽매이지 않고, 그러므로 이러한 폴리에스테르에 의해 보여지는 결정도는, 아마도, 디카르복실 산 및 배타적으로 1차 알코올 작용기를 갖는 비대칭 디올이 모두 방향족 성질이라는 사실 때문이다.
그러므로, 특히 사슬 내 방향족 고리의 부재 하에서 정렬 구조를 갖는 폴리에스테르를 얻기 위하여, 중축합 반응의 위치선택성을 제어할 수 있는 것이 적절하다는 것이 명백하다.
이와 관련하여, WO 2011/116275는 반-결정질 특징을 보여주는 동종중합체 또는 폴리에스테르를 제조하기 위해 사용되는, 비대칭 치환된 bis무수헥시톨 유도체 (예를 들어, 이소소르바이드)를 개시한다.
축합 생성물의 위치규칙성을 보존하기 위하여, 이러한 중간체의 제조 공정은 bis무수헥시톨 유도체의 분자 상에 존재하는 2 개의 알코올 작용기 중 하나의 보호 단계를 포함하여, 한 번에 히드록실 중 하나 상에서의 에스테르의 형성 반응을 지시한다.
대체 접근법에 따라, Ishihara et al. (Ishihara K., Kurihara, H., Yamamoto, H., "An extremely simple, convenient, and selective method for acetylating primary alcohols in the presence of secondary alcohols" (1993), J. Org. Chem., vol. 58, pages 3791-3793에서)은, 동일한 분자 상에 또는 2 개의 개별 분자에 각기 존재하는, 가능한 2차 알코올 작용기를 포함하지 않는, 1차 알코올 작용기의 선택적 아실화를 위한 방법을 개시했다. 실제로, 그러한 반응을 통해, 자체 분자 상에 2차 히드록실을 또한 포함하는 비대칭 디올의 1차 히드록실을 선택적으로 아실화하는 것이 가능하다. 이 반응의 결점은 고 입체 장애를 갖는 아민의 존재 하에 매우 저온 (-40°C 내지 -78°C)에서 작업하는 필요성과 관련된다.
더욱 최근에, 고 촉매 효율을 갖는 효소 촉매를 온화한 반응 조건에서 에스테르 결합의 형성 또는 가수분해를 위해 사용했다.
예를 들어, A. M. Klibanov ("Asymmetric Transformation Catalyzed by Enzymes in Organic Solvents" (1990), Acc. Chem. Res., vol. 23, pages 114-120에서)는, 가수분해 효소, 가령 리파아제에 의한 몇몇 반응, 가령, 예를 들어, 비대칭 에스테르화 및 트랜스에스테르화, 라세미 알코올 분해, 글리콜의 위치선택적 아실화를 개시한다. 또한 P. Cesti et al. (P. Cesti, A. Zaks, A.M. Klibanov, "Preparative Regioselective Acylation of Glycols by Enzymatic Transesterification in Organic Solvents" (1985) Appl. Biochem. Biotechnol., vol. 11, pages 401-407에서)는, 몇몇 글리콜의, 용매로서 및 아실화제로서 모두 사용되는 에틸 카르복실레이트로의 위치선택적 모노아실화를 촉매화하는 돼지 췌장 리파아제의 능력을 입증했다. 특히, 리파아제 효소가 트랜스에스테르화의 반응에서 사용될 때 극히 효과적인 것을 입증하는 것이 가능했다. 예를 들어, 에틸 아세테이트를 1,2-부탄디올과 접촉시키고 23 시간 이후에, 97%의 디올은 아세틸화되고 결과로 얻은 생성물은 특히 모노에스테르 뿐이다. 훨씬 더욱 놀랍게도, 돼지 췌장 리파아제는 디올 분자 상에 존재하는 1차 히드록실만을 배타적으로 아세틸화시킨다.
상이한 유래의 리파아제는 이 유리한 특성을 유지하는 것으로 보인다. 예를 들어, US 5,962,624는, 칸디다(candida) 속, 리조푸스(rhizopus) 속, 페니실리움(penicillium) 속, 및 다른 속의 유기체로부터의 리파아제의 존재 하에, 적어도 2 개의 1차 알코올 기 및 적어도 1 개의 2차 알코올 기를 포함하는 폴리올로부터 및 디카르복실 산 또는 에스테르로부터 선형 폴리에스테르를 제조하는 공정을 개시한다. 이 경우에서, 효소의 사용은 2차 히드록실기의 작용화를 피하는 것을 가능하게 한다: 얻을 수 있는 선형 폴리에스테르는 화장품 등의 제제에서 증점제 또는 연화제로서 사용될 수 있다.
출원인은, 1차 알코올 작용기 및 2차 알코올 작용기를 포함하는 비대칭 디올 및 이작용기 아실화 화합물로부터, 정렬 구조를 갖는 위치규칙성 폴리에스테르, 또는 훨씬 입체규칙성 위치규칙성 폴리에스테르를 얻기 위한, 2 개의 단계를 포함하는 방법을 발견했다.
2 개의 단위의 상기 비대칭 디올 및 1 개의 단위의 대칭 디카르복실 산에 의해 구성된 위치규칙성 안정한 중간체의 합성은 효소 촉매를 사용하여 제1 단계에서 얻어진다.
제2 단계에서, 상기 위치규칙성 안정한 중간체는 이작용기, 바람직하게는 대칭, 아실화 화합물을 갖는 중축합의 반응에서 사용된다.
이와 같이 얻은 위치규칙성 폴리에스테르는, 분자량의 동등한 면에서, 더 높은 값의 유리 전이 온도 및 부분 결정도를 갖는, 단일 단계 중축합에 의해 합성된, 비-정렬 구조를 갖는 동족체 폴리에스테르에 대하여 상이한 물리화학적 특징을 보여준다.
특히, 단계 a)의 반응에서 비대칭 디올의 순 거울상 이성질체를 사용하는 경우에서, 해당하는 비-키랄 위치규칙성 폴리에스테르의 온도 보다 높은 가능한 결정질 상의 유리 전이 온도 Tg 및 용융 온도에 의해 추가로 정렬되고 이를 특징으로 하는 입체규칙성 위치규칙성 폴리에스테르를 얻는 것이 가능하다.
2 개의 반응 단계의 사용은, 폴리에스테르의 2 개의 합성 단계에서 사용되는 디카르복실 유도체가 상이한 경우에서, 디카르복실 단위의 서열을 제어하는 것을 추가로 가능하게 하는 것을 주목하는 것이 중요하다: 실제로, 이 경우에서 본 발명에 따른 방법은, 사슬을 따라 2 개의 상이한 카르복실 기를 특징으로 하는 단량체 단위의 완벽한 교대를 보장하고, 통계적 폴리에스테르가 그러한 단위의 무작위 서열을 갖는, 얻은 중합체의 종합적인 차수 정도를 증가시킨다.
그러므로, 상기-언급된 방법은, 단순 및 지속 가능한 공정을 적용하는 것에 의해, 최종 생성물의 물리화학적 특징을 제어하고 조절하는 것이 가능한, 제어되는 위치규칙성을 갖는 정렬 폴리에스테르를 얻는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 추가의 특성 및 이점은 다음의 상세한 서술로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 공정 목적의 특성을 더욱 잘 이해하기 위해, 순전히 예시적인 및 비-제한적인 목적을 갖는 첨부된 도면의 도면을 참조할 것이다.
특히, 실시예 14에서 기술된 것과 같은, 본 발명에서 청구된 2 개-단계 합성에 의해 단량체 단위로서 1,3-부탄디올 및 테레프탈 산으로부터 얻은 위치규칙성 폴리에스테르의 1H-NMR 스펙트럼은 도 1에서 보고된다: 특히 도 1a는 완전한 스펙트럼을 보여주면서, 도 1b는 폴리에스테르 위치규칙성의 평가에서 사용되는 방향족 신호의 영역에 대한 확대를 보여준다.
비교예 15에서 기술된 것과 같은, 단일-단계 중축합에 의해 단량체 단위로서, 1,3-부탄디올 및 테레프탈 산으로부터 얻은 통계적 폴리에스테르의 1H-NMR 스펙트럼은 도 2에서 보고된다: 특히, 도 2a는 완전한 스펙트럼을 보여주면서, 도 2b는 폴리에스테르 위치규칙성의 평가에서 사용되는 방향족 신호의 영역에 대한 확대를 보여준다.
비교예 15 (프로파일 a), 실시예 14 (프로파일 b 및 c) 및 실시예 16 (프로파일 d 및 e)에서 기술된 것과 같이 얻은, 폴리에스테르의 샘플의 DSC 프로파일을 도 3에서 보고한다.
본 명세서 및 다음의 청구범위의 목적을 위해, 달리 명시되지 않는 한, 수 범위의 정의는 항상 종점을 포함한다.
본 발명의 구체예의 서술에서, 용어 "포함하는" 및 "함유하는"의 사용은, 예를 들어 방법 또는 공정의 단계 또는 생성물 또는 장치의 요소에 관련되는, 기술된 옵션이 반드시 완전하지는 않는다는 것을 명시한다. 하지만, 또한 예를 들어, 방법 또는 공정의 단계 또는 생성물 또는 장치의 요소에 관련되는, 기술된 옵션에 의해 나타내어지는 용어 "포함하는"이, "을(를) 필수로 하여 이루어진" 또는 "로 이루어진"으로서 해석되는 구체예는, 또한 명쾌하게 공표되지는 않았지만, 본 발명의 목적이라는 것을 주목하는 것이 중요하다.
본 명세서 및 다음의 청구범위의 목적을 위해, 여기서 달리 명시되지 않는 한, 백분율은 항상 중량 백분율이다.
본 발명의 목적을 위해, 용어 "단량체 단위"는 중합체를 형성하는 반복되는 구조적인 단위를 의미한다. 특히, 본 발명의 폴리에스테르에서 반복되는 디카르복실 단량체 단위 및 비대칭 디올 단량체 단위는, 선택적으로, 자유 또는 에스테르화 형태로 2 개의 카르복실 작용기, 또는, 하나는 1차이고 다른 하나는 2차인 2 개의 알코올 작용기의 존재에 의해 구별된다.
본 발명의 목적을 위해, 본 명세서에서 폴리에스테르 또는 안정한 중간체에 대해 나타내어지는, 용어 "위치규칙성"은 폴리에스테르 내 또는, 동일한 단위 상에 1차 알코올 작용기 및 2차 알코올 작용기를 갖는 비대칭 디올 단량체 단위의 1차 알코올 작용기에 또는 2차 알코올 작용기에 카르복실 기 모두와 결합되는, 안정한 중간체 내 디카르복실 단량체 단위의 과잉 몰 백분율 (총 결합된 디카르복실 단량체 단위에 대하여)을 의미한다.
본 발명의 목적을 위해, 용어 "통계적 폴리에스테르"는, 사슬 내 단량체 단위의 서열이 통계의 법칙을 따르는 중합체를 의미한다 (Jenkins, A.D., Kratochvil, P., Stepto, R.F.T., Suter, U.W. "Glossary of basic terms in polymer science (IUPAC Recommendations 1996)" (1996), Pure & Appl. Chem., vol. 68, pages 2287-2311).
위치규칙성 본 발명의 목적을 위해, 용어 "위치규칙성 폴리에스테르"는 이작용기 아실화제와 위치규칙성 안정한 중간체 디올의 중축합에 의해 얻어진 정렬 중합체 구조를 의미하고, 이는 50% 보다 높은 위치규칙성 (이전에 정의된 것과 같은)을 갖고, 즉, 그들의 디카르복실 단량체 단위의 75% 이상은 2 개의 비대칭 디올 단량체 단위에 에스테르 결합에 의해 규칙적이고 정렬된 방식으로 결합되어, 디카르복실 단량체 단위의 카르복실 기 모두는 배타적으로 1차 알코올 작용기에 또는 배타적으로 2차 알코올 작용기에 결합된다는 사실을 특징으로 한다. 바람직하게는, 본 발명의 위치규칙성 폴리에스테르는 적어도 80%의, 더욱 바람직하게는 적어도 95%의, 훨씬 더욱 바람직하게는, 97% 내지 100%의 위치규칙성을 갖는다.
본 발명의 목적을 위해, 용어 "입체규칙성 폴리에스테르"는, 디올 단량체 단위 내에 존재하는 모든 비대칭 탄소가 동일한 배열인 정렬 중합체 구조를 의미한다.
본 발명은 다음의 단계를 포함하는 위치규칙성 폴리에스테르의 합성의 방법과 관련된다:
a) 리파아제의 범주에 속하는 효소 촉매의 존재 하에, 1차 알코올 작용기 및 2차 알코올 작용기를 포함하는 비대칭 디올을, 대칭 디카르복실 산, 또는 대칭 디카르복실 산 에스테르와 교반 하에서 반응시키는 것, 따라서 위치규칙성 안정한 중간체를 얻는 것
b) 단계 a)에서 얻은 위치규칙성 안정한 중간체를 이작용기 아실화제와 반응시키는 것, 따라서 위치규칙성 폴리에스테르를 얻는 것.
본 출원에 따른, 본 발명의 상기 단계 a)에서 얻은 상기 위치규칙성 안정한 중간체는 이전에 정의된 것과 같은 비대칭 디올과 대칭 디카르복실 산 또는 대칭 디카르복실 산 에스테르의 반응의 생성물이고, 여기서 리파아제 효소의 존재 하에, 카르복실 작용기는, 적어도 50%의, 바람직하게는 적어도 80%의, 더욱 바람직하게는 적어도 95%의, 훨씬 더욱 바람직하게는, 97% 내지 100%인 위치규칙성을 갖는 방식으로, 디올의 1차 알코올 작용기와 우세하게 또는 본질적으로 반응한다. 상기 위치규칙성 안정한 중간체는 2 개의 비대칭 디올 단량체 단위의 알코올 작용기에 결합된 하나의 디카르복실 단량체 단위를 정상적으로 포함한다. 중간체의 위치규칙성에 따라, 결합된 알코올 작용기는 1차 유형의 알코올 작용기에 비례한다. 안정한 중간체의 위치규칙성이 100%일 때, 상기 대칭 디카르복실 산의, 또는 상기 대칭 디카르복실 에스테르의 각각의 카르복실 작용기는 에스테르 결합에 의해 비대칭 디올의 1차 알코올 작용기에 결합된다.
본 발명에 따른 방법의 단계 a)에서 사용되는 1차 알코올 작용기 및 2차 알코올 작용기를 포함하는 비대칭 디올은 키랄 중심을 함유할 수 있다. 본 방법의 목적을 위해, 상기 디올은 순 거울상 이성질체로서 또는 라세미 형태로 동일하게 사용될 수 있다. 바람직한 양상에서, 상기 방법의 단계 a)에서 사용되는 1차 알코올 작용기 및 2차 알코올 작용기를 포함하는 비대칭 디올이 키랄 중심을 함유할 때, 상기 비대칭 디올은 순수거울상 형태일 수 있다. 추가의 바람직한 양상에서, 상기 비대칭 디올은, 거울상 이성질 형태 (동일하게 오른손잡이 또는 왼손잡이)가 다른 하나에 대해 우세한 혼합물, 또는 2 개의 광학 이성질체의 라세미 혼합물의 형태일 수 있다.
본 발명의 공정의 단계 a)에 따른 적합한 비대칭 디올은 3 내지 10개의 탄소 원자, 바람직하게는 4 내지 6개의 탄소 원자를 갖는다. 산소 외에, 다른 헤테로원자가 디올 분자 내에 또한 존재할 수 있다.
바람직한 양상에서, 단계 a)에서 사용되는 1차 알코올 작용기 및 2차 알코올 작용기를 포함하는 비대칭 디올은 일반식 (I)을 갖는다:
Figure pct00001
여기서 R은 알킬렌 C1-C4일 수 있고 R1은 C1-C4 알킬일 수 있다. 바람직하게는 R은 C1-C4 선형 알킬렌이고, 훨씬 더욱 바람직하게는 C1-C2 선형 알킬렌이고 R1은 C1-C4 선형 알킬이다.
본 발명의 목적에 특히 유용한 1차 알코올 작용기 및 2차 알코올 작용기를 포함하는 비대칭 디올의 특정한 예시는 다음이다: 1,2-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,3-펜탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,3-헥산디올, 1,4-헥산디올, 1,5-헥산디올, 1,3-헵탄디올, 1,4-헵탄디올, 1,5-헵탄디올, 1,4-옥탄디올, 1,5-옥탄디올, 1,5-노난디올. 1,3-부탄디올이 특히 바람직하다.
단계 a)에서의 대칭 디카르복실 산 또는 대칭 디카르복실 산 에스테르는 적어도 2 개의 카르복실 작용기 (산 또는 에스테르)를 포함하는 및 바람직하게는 2 내지 15개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 4 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 화합물이다. 임의의 유기 화합물에 관련하여 본 명세서에서 사용되는 것과 같은, 용어 대칭은 화합물이 적어도 대칭의 축 또는 평면을 함유하는 것을 의미한다.
바람직한 양상에서, 단계 a)에서의 대칭 디카르복실 산 또는 대칭 디카르복실 산 에스테르는 일반식 (II)을 갖는다:
Figure pct00002
여기서 R2은, 1 및 6개 사이에 포함되는 탄소 원자의 수를 갖는, 알킬렌, 바람직하게는 선형, 또는 시클로알킬렌, 또는 아릴렌일 수 있고 R3은 H 또는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬일 수 있다.
특히, R2이 시클로알킬렌 또는 아릴렌일 때, 본 발명의 방법에 의해 얻은 폴리에스테르는 유리 전이 온도 Tg의 증가를 초래할 수 있는 특유한 구조적인 강성을 가질 수 있다.
본 발명의 목적에 특히 유용한 대칭 디카르복실 산의 특정한 예시는 말론 산 (프로판디이온 산), 숙신 산 (부탄디이온 산), 글루타르 산 (펜탄디이온 산), 아디프 산 (헥산디이온 산), 1,4-시클로헥산디이온 산 (trans 1,4-시클로헥산디이온 산, cis 1,4-시클로헥산디이온 산 및 그의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택됨), 테레프탈 산이다. 숙신 산 및 테레프탈 산이 특히 바람직하다.
특히 바람직한 양상에서 대칭 디카르복실 산은 테레프탈 산이다.
본 발명의 목적에 특히 유용한 대칭 디카르복실 산 에스테르의 특정한 예시는 디메틸말로네이트, 디에틸말로네이트, 디프로필말로네이트, 디이소프로필말로네이트, 디부틸말로네이트, 디이소부틸말로네이트, 디-t-부틸말로네이트, 디메틸 숙시네이트, 디에틸숙시네이트, 디프로필숙시네이트, 디이소프로필숙시네이트, 디부틸숙시네이트, 디이소부틸숙시네이트, 디-t-부틸숙시네이트, 디메틸글루타레이트, 디에틸글루타레이트, 디프로필글루타레이트, 디이소프로필글루타레이트, 디부틸글루타레이트, 디이소부틸글루타레이트, 디-t-부틸글루타레이트, 디메틸아디페이트, 디에틸아디페이트, 디프로필아디페이트, 디이소프로필아디페이트, 디부틸아디페이트, 디이소부틸아디페이트, 디-t-부틸아디페이트, 디메틸-1,4-시클로헥산디오에이트, 디에틸-1,4-시클로헥산디오에이트, 디프로필-1,4-시클로헥산디오에이토, 디이소프로필-1,4-시클로헥산디오에이토, 디부틸-1,4-시클로헥산디오에이트, 디이소부틸-1,4-시클로헥산디오에이토, 디-t-부틸-1,4-시클로헥산디오에이트, 디메틸 테레프탈레이트, 디에틸 테레프탈레이트, 디프로필테레프탈레이트, 디이소프로필테레프탈레이트, 디부틸테레프탈레이트, 디이소부틸테레프탈레이트, 디-t-부틸테레프탈레이트이다. 디메틸 숙시네이트 및 디에틸 테레프탈레이트가 특히 바람직하다.
본 발명의 바람직한 양상에서, 상기 방법의 단계 a)에서의 1차 알코올 작용기 및 2차 알코올 작용기를 포함하는 비대칭 디올은 일반식 (I)의 디올이고 대칭 디카르복실 산 또는 대칭 디카르복실 산 에스테르는 일반식 (II)의 대칭 디카르복실 산 또는 대칭 디카르복실 산 에스테르이다.
상기 방법의 단계 a)에서, 비대칭 디올 및 대칭 디카르복실 산 또는 대칭 디카르복실 산 에스테르를 2/1 및 3/1 사이에 포함되는 몰 비율로, 및 바람직하게는 2/1 및 2.5/1 사이에 포함되는 몰 비율로 반응시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 양상에서, 본 발명의 방법에 따른 단계 a)는 다음의 2 개의 하위-단계를 포함할 수 있다:
a1) 리파아제의 범주에 속하는 효소 촉매를 포함하는 반응 혼합물에서, 1차 알코올 작용기 및 2차 알코올 작용기를 포함하는 비대칭 디올을, 1/1 및 1.5/1 사이에 포함되는 [디올]/[디카르복실 산 또는 에스테르] 몰 비율로 대칭 디카르복실 산, 또는 대칭 디카르복실 에스테르와, 교반 하에 접촉시키는 것, 및 이후
a2) [디올]/[디카르복실 산 또는 에스테르] 2/1 및 3/1 사이에 포함되는 , 및 바람직하게는 2/1 및 2.5/1 사이에 포함되는 몰 비율이 달성될 때까지, 추가의 양의 상기 비대칭 디올을 교반 하에 상기 반응 혼합물에 부가하는 것, 따라서 위치규칙성 안정한 중간체를 얻는 것.
2/1 및 3/1 사이에 포함되는 [디올]/[디카르복실 산 또는 에스테르] 몰 비율, 즉 적어도 화학량적 양 이상의 몰 비율 달성까지의 상기 부가는, 바람직하게는 규칙적인 시간 간격에서, 단일 용액에서 또는, 서로 같거나 상이한, 상이한 부분에서 수행될 수 있다.
상기 방법의 단계 a)는 공기 하에 또는 불활성 대기에서 수행될 수 있고, 바람직하게는 불활성 대기, 예를 들어, 질소, 아르곤, 헬륨, 또는 그의 혼합물에서 수행된다.
상기 방법의 단계 a)는 1 kPa 및 150 kPa 사이에 포함되는 압력에서 편리하게 수행될 수 있고 바람직하게는 2.5 kPa 및 100 kPa 사이에 포함되는 압력에서 수행된다.
본 발명의 목적을 위해, 대기압은 약 101 kPa의 압력을 의미한다.
상기 방법의 단계 a)는 20°C 및 75°C 사이, 바람직하게는 40°C 및 70°C 사이, 훨씬 더욱 바람직하게는 55°C 및 65°C 사이에 포함되는 온도에서 수행될 수 있다.
상기 방법의 단계 a)는 1 시간 및 72 시간 사이, 바람직하게는 2 시간 및 48 시간 사이에 포함되는 시간 동안 수행될 수 있다.
상기 방법의 단계 a)가 2 개의 하위-단계 a1) 및 a2)를 포함하는 구체예에서, 상기 하위-단계 a2)는 상기 방법의 단계 a)가 수행되는 시간의 50% 및 99% 사이에 포함되는 백분율에 해당하는 1 시간 동안 수행된다.
상기 방법의 단계 a)는 "질량으로", 즉 용매의 부재 하에, 또는 적어도 하나의 유기 용매, 극성 또는 비-극성, 방향족 또는 비-방향족, 가령, 예를 들어, 지방족 포화된 하이드로카본, 가령 예를 들어, 펜탄, 헥산, 헵탄 또는 그의 혼합물; 시클로지방족 하이드로카본 가령, 예를 들어, 시클로펜탄, 시클로헥산, 또는 그의 혼합물; 방향족 하이드로카본 가령, 예를 들어, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 또는 그의 혼합물; 지방족 염소화 하이드로카본 가령, 예를 들어, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 탄소 테트라클로라이드, 트리클로에틸렌, 퍼클로에틸렌, 1,2-디클로로에탄 또는 그의 혼합물; 방향족 염소화 하이드로카본 가령, 예를 들어, 클로로벤젠, 브로모벤젠, 클로로톨루엔, 또는 그의 혼합물; 지방족 또는 방향족 에테르 가령, 예를 들어, 디에틸 에테르, 디페닐 에테르, 또는 그의 혼합물; 지방족 또는 방향족 케톤 가령, 예를 들어 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 디이소프로필 케톤, 디페닐케톤 및 그의 혼합물, 에틸 아세테이트, 아세토니트릴에서 수행될 수 있다.
바람직한 양상에서, 상기 유기 용매는 톨루엔, 트리클로로메탄, 디페닐 에테르 및 그의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
바람직한 양상에서, 리파아제의 범주에 속하는 효소 촉매는 칸디다(candida) 속에 속하는 미생물의 종으로부터 유도된 리파아제일 수 있고, 훨씬 더욱 바람직하게는 칸디다(candida) 안타르티카(antarctica) 종의 리파아제 B이다.
바람직하게는, 리파아제의 범주에 속하는 효소 촉매는, 예를 들어, 유리, 또는 세라믹 물질, 소듐 알지네이트 마이크로캡슐 등으로 제조된, 중합체 매트릭스, 아크릴 수지, 메타크릴레이트 공중합체의 미소구체를 포함하는 고체 지지체 상에 고정될 수 있다. 이렇게 하여, 상기 효소 촉매는 본 방법의 단계 a)의 에스테르화 반응 종료 시, 예를 들어 여과에 의해 회수될 수 있고, 그 다음 에스테르화 사이클에서 재사용될 수 있다.
고체 지지체로의 고정화는, 상기 고체 지지체 상에 존재하는 특정한 작용기에 대한 효소 촉매의 친화성을 이용하는, 공유 결합에 의한 또는 비-공유 결합에 의한 흡착, 포집, 가교결합에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 방법에 따른 단계 a)에서 사용되는, 몇몇 가능한 반응 기질에 대해, 에스테르화의 가장 좋은 산출량을 제공하는, 리파아제의 범주에 속하는 효소 촉매 및 효소 촉매 스스로의 고체 지지체로의 고정화의 유형을 선택하는 것은 본 업계의 숙련가의 범위 이내이다.
바람직한 양상에서, 상기-언급된 방법의 단계 a)에서 사용되는 효소 촉매는, 아크릴 수지 및 메타크릴레이트 공중합체의 미소구체로부터 선택되는 고체 지지체 상에 고정화되는, 칸디다(candida) 안타르티카(antarctica) 종으로부터 유도된 리파아제이다.
단계 a)에서 얻은 위치규칙성 안정한 중간체는 위치규칙성 디에스테르 디올이고, 여기서 대칭 디카르복실 산 또는 에스테르는 1차 알코올 작용기에 의해 상기 비대칭 디올의 2 개의 분자와 에스테르화 또는 트랜스에스테르화하고 2 개의 자유 2차 히드록실 기를 갖는다.
본 발명의 바람직한 양상에서, 단계 a)에서의 비대칭 일반식 (I)의 디올이 일반식 (II)의 대칭 디카르복실 산 또는 대칭 디카르복실 산 에스테르와 반응할 때, 단계 a) 종료 시 얻은 위치규칙성 안정한 중간체는 일반적으로 일반식 (III)의 디올을 포함한다:
Figure pct00003
여기서 R, R1 및 R2는 이전에 기술된 것과 같은 의미를 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 단계 a)의 반응의 고 위치선택성은 상기 단계 a)로부터 얻은 위치규칙성 안정한 중간체를, 핵 자기 공명 분광계 모드에 의해 수행되는 1H-NMR 분석을 수행하는 것에 의해 확정되었다. 중수소화 클로로포름 또는 중수소화 DMSO 내 위치특이적 안정한 중간체의 용액 상에서 1H 동안 300°K의 온도에서 400.13 MHz의 공명 진동수를 갖는 Bruker AC-400 Topspin은, 용액의 총 중량에 대하여 1중량%와 동등한 농도를 갖고 참조로서 테트라메틸실란 (TMS) 신호를 사용한다.
1H-NMR 스펙트럼을 획득하기 위해 사용되는 도구 매개변수는 아래에 보고된다:
TD (시간 영역 데이터 크기) (FID의 포인트 수, "자유 유도 붕괴"): 16384;
SW (스펙트럼 너비): 5.99995 ppm;
AQ (획득 시간): 3.412 s;
D1 (완화 시간): 3.0 s;
NS (scn°): 64;
O1P (스펙트럼 창의 중심): 3.0 ppm;
P1 (임펄스 길이): 9.0 μs;
PLW1 (임펄스 파워): 20.9 W.
본 업계의 숙련가에게 공지되어있는 방법에 따라 분석을 수행했다. 특히, 디카르복실 단량체 단위 상의 에스테르 기에 대하여 가장 가까운 위치 내 양성자 신호 강도 (예를 들어, 테레프탈 에스테르 단량체 단위와 같은, 방향족 디카르복실 단위에 대한 β-위치, 숙신 에스테르 단량체 단위와 같은 지방족 디카르복실 단위에 대한 α-위치)를 1H-NMR 분석에 의해 측정하고, 가능한 상이한 위치 이성질체의 자기적으로 비-등가 양성자에 기인하는 그러한 신호의 강도의 상대적인 비율을 계산한다.
이전에 주어진 정의에 따른, 그러한 비율 ("위치규칙성"으로서 정의된)은 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pct00004
여기서 ΣIomo는, 디카르복실 화합물이 2 개의 동종 알코올 작용기 (즉, 2 개의 1차 히드록실 기 또는 2 개의 2차 히드록실 기)와 함께 에스테르화되는 구조에 기인하는, 에스테르 기에 대하여 가장 가까운 위치 내 디카르복실 단량체 단위의 양성자에 관련되는 신호의 강도의 합계인 반면, ΣImix는, 디카르복실 화합물이 2 개의 상이한 알코올 작용기 (즉, 1 개의 1차 히드록실 기 및 1 개의 2차 히드록실 기)와 함께 에스테르화되는 구조에 관련되는, 에스테르 기에 대하여 가장 가까운 위치 내 디카르복실 단량체 단위의 양성자에 관련되는 신호의 강도의 합계이다.
폴리에스테르의 위치규칙성의 측정을 위한 13C-NMR을 기반으로 하는 방법이 본 업계에서 또한 이용 가능하다 (예를 들어, S. Munoz-Guerra et Al., Macromolecules, 2012, 45, p. 8261-8262, 참조).
바람직하게는, 본 발명의 방법에 따른 단계 a) 종료 시 얻은 위치규칙성 안정한 중간체는 위치규칙성을 특징으로 하고, 이는 80% 이상일 수 있고 바람직하게는 상기 위치규칙성은 95% 이상일 수 있다. 특히 바람직한 양상에서, 상기 위치규칙성은 97% 이상 및 100% 이하이다. 후자의 경우에서, 위치규칙성은 또한 "완전한"으로서 정의된다.
본 방법의 단계 a)가, 비대칭 디올의 광학 순도 정도를 기반으로 한 키랄 중심을 포함하는 비대칭 디올을 사용하여 수행될 때, 얻어진 위치규칙성 안정한 중간체 순수거울상 형태, 즉 입체규칙성일 수 있거나, 거울상 이성질 형태가 (무작위로 오른손잡이 또는 왼손잡이) 다른 하나에 대해 우세한 혼합물, 또는 2 개의 광학 이성질체의 라세미 혼합물의 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 단계 a)에서 얻은 위치규칙성 안정한 중간체는, 본 발명의 방법의 단계 b)에 따라 이를 반응시키는 것 이전에 그의 위치규칙성을 증가시키기 위하여, 상기 방법의 단계 b)의 중축합 반응을 위해 그처럼 사용될 수 있거나, 본 업계의 숙련가에게 공지되어있는 임의의 분리 기술, 예를 들어 용매 침전, 컬럼 또는 박층 크로마토그래피, 용매 증발, 여과 등에 의해, 또는 상기 분리 기술의 임의의 조합에 의해 예방적으로 정제될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 단계 a)에서 얻을 수 있는 위치규칙성 안정한 중간체의 특정한 예시는 다음이다:
디-2-히드록시프로필말로네이트, 디-3-히드록시부틸말로네이트, 디-2-히드록시펜틸말로네이트, 디-3-히드록시펜틸말로네이트, 디-4-히드록시펜틸말로네이트, 디-2-히드록시헥실말로네이트, 디-3-히드록시헥실말로네이트, 디-4-히드록시헥실말로네이트, 디-5-히드록시헥실말로네이트, 디-3-히드록시헵틸말로네이트, 디-4-히드록시헵틸말로네이트, 디-5-히드록시헵틸말로네이트, 디-4-히드록시옥틸말로네이트, 디-5-히드록시옥틸말로네이트, 디-5-히드록시노닐말로네이트, 디-2-히드록시프로필숙시네이트, 디-3-히드록시부틸숙시네이트, 디-2-히드록시펜틸숙시네이트, 디-3-히드록시펜틸숙시네이트, 디-4-히드록시펜틸숙시네이트, 디-2-히드록시헥실숙시네이트, 디-3-히드록시헥실숙시네이트, 디-4-히드록시헥실숙시네이트, 디-5-히드록시헥실숙시네이트, 디-3-히드록시헵틸숙시네이트, 디-4-히드록시헵틸숙시네이트, 디-5-히드록시헵틸숙시네이트, 디-4-히드록시옥틸숙시네이트, 디-5-히드록시옥틸숙시네이트, 디-5-히드록시노닐숙시네이트, 디-2-히드록시프로필글루타레이트, 디-3-히드록시부틸글루타레이트, 디-2-히드록시펜틸글루타레이트, 디-3-히드록시펜틸글루타레이트, 디-4-히드록시펜틸글루타레이트, 디-2-히드록시헥실글루타레이트, 디-3-히드록시헥실글루타레이트, 디-4-히드록시헥실글루타레이트, 디-5-히드록시헥실글루타레이트, 디-3-히드록시헵틸글루타레이트, 디-4-히드록시헵틸글루타레이트, 디-5-히드록시헵틸글루타레이트, 디-4-히드록시옥틸글루타레이트, 디-5-히드록시옥틸글루타레이트, 디-5-히드록시노닐글루타레이트, 디-2-히드록시프로필아디페이트, 디-3-히드록시부틸아디페이트, 디-2-히드록시펜틸아디페이트, 디-3-히드록시펜틸아디페이트, 디-4-히드록시펜틸아디페이트, 디-2-히드록시헥실아디페이트, 디-3-히드록시헥실아디페이트, 디-4-히드록시헥실아디페이트, 디-5-히드록시헥실아디페이트, 디-3-히드록시헵틸아디페이트, 디-4-히드록시헵틸아디페이트, 디-5-히드록시헵틸아디페이트, 디-4-히드록시옥틸아디페이트, 디-5-히드록시옥틸아디페이트, 디-5-히드록시노닐아디페이트, 디-2-히드록시프로필-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-3-히드록시부틸-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-2-히드록시펜틸-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-3-히드록시펜틸-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-4-히드록시펜틸-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-2-히드록시헥실-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-3-히드록시헥실-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-4-히드록시헥실-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-5-히드록시헥실-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-3-히드록시헵틸-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-4-히드록시헵틸-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-5-히드록시헵틸-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-4-히드록시옥틸-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-5-히드록시옥틸-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-5-히드록시노닐-1,4-시클로헥산디오에이트, 디-2-히드록시프로필테레프탈레이트, 디-3-히드록시부틸테레프탈레이트, 디-2-히드록시펜틸테레프탈레이트, 디-3-히드록시펜틸테레프탈레이트, 디-4-히드록시펜틸테레프탈레이트, 디-2-히드록시헥실테레프탈레이트, 디-3-히드록시헥실테레프탈레이트, 디-4-히드록시헥실테레프탈레이트, 디-5-히드록시헥실테레프탈레이트, 디-3-히드록시헵틸테레프탈레이트, 디-4-히드록시헵틸테레프탈레이트, 디-5-히드록시헵틸테레프탈레이트, 디-4-히드록시옥틸테레프탈레이트, 디-5-히드록시옥틸테레프탈레이트, 디-5-히드록시노닐테레프탈레이트.
디-3-히드록시부틸숙시네이트 및 디-3-히드록시부틸테레프탈레이트가 특히 바람직하다.
본 발명의 방법의 단계 b)는 상기-언급된 방법의 단계 a)에서 얻은 위치규칙성 안정한 중간체의 비가역성 아실화이다.
단계 b)에서, 상기 위치규칙성 안정한 중간체를 이작용기, 바람직하게는 대칭, 아실화제와 반응시킨다.
본 발명의 바람직한 양상에서, 상기-언급된 이작용기 아실화제에서, 2 개의 아실화 작용기는 동일한 반응성을 실질적으로 갖는다. 바람직하게는 2 개의 아실화 작용기의 반응성은, 동일한 폴리에스테르의 구조의 차수를 감소시킬 수 있는, 위치규칙성 폴리에스테르의 얻어진 분자에서의 가능한 입체 재배열을 피하기 위하여 매우 급속하는 기간 내 알코올 작용기의 아실화를 촉진시키는 것이다.
바람직한 양상에서, 상기-언급된, 바람직하게는 대칭, 이작용기 아실화제는 디아실디할라이드, 즉 디카르복실 산의 디할라이드일 수 있다.
특히 바람직한 양상에서, 상기 이작용기 아실화제는 디카르복실 산의 디클로라이드, 즉 디아실디클로라이드이다.
본 발명의 바람직한 양상에서, 상기 바람직하게는 대칭 아실화제는 일반식 (IV)을 갖는다:
Figure pct00005
여기서 R, R1, R2 및 R4은 상기 기술된 것과 같은 의미를 갖는다.
바람직한 양상에서, R2 및 R4은 서로 동일하다.
본 발명의 방법에 의해 얻은 위치규칙성 폴리에스테르는, 본 업계의 숙련가에게 공지되어있는 방법에 따라서, 상기 기술된 것과 같은 1H-NMR 분석을 특징으로 한다.
이전에 기술된 것과 같이, 이러한 종류의 분석을 통해, 에스테르 결합이 중합체 사슬 이내에 서로 뒤따를 수 있는 상이한 위치 이성질체에 기인하는 에스테르 기에 대하여 α-위치 내 디카르복실 단량체 단위의 양성자에 관련되는 신호의 상대적인 비율로서 표현된, 얻어진 폴리에스테르의 위치규칙성을 측정하는 것이 가능하다.
상기 비율은 80%보다 높고, 바람직하게는 95% 이상이다. 특히 바람직한 양상에서, 상기 비율은 97% 이상 및 100% 이하이다. 후자의 경우에서, 폴리에스테르의 위치규칙성은 또한 "완전한"으로서 정의된다.
본 발명의 방법에 의해 얻은 위치규칙성 폴리에스테르에 대하여, 250°C까지의 10°C/분의 가열 램프 및 -100°C까지의 20°C/분의 냉각 램프를 갖는 질소-유속 주사 시차 열량 측정계 Perkin-Elmer DSC6에 의해, 5-10 mg의 위치규칙성 폴리에스테르를 분석하는 것에 의한 시차 주사 열량 측정법 DSC을 통해 유리 전이 온도 Tg를 또한 측정했다. 사용되는 분석 방법은, 본 업계의 숙련가에게 공지되어있는 표준 ISO 11357- 1:1997 및 ISO 11357-2:1999의 지침에 따른다.
최종적으로, 얻은 위치규칙성 폴리에스테르의 분자량 분포 및 다분산성 지수를 측정하기 위하여 (IUPAC 권고 "Dispersity in polymer science" (2009), Pure Appl. Chem. vol. 81 pag. 351-353에 따라서), 굴절 지수 검출기 (RID) Waters® 410를 갖춘, 크로마토그래피 시스템 Waters® Alliance 2695에 의해 수행되는, 크기-배제 크로마토그래피 (SEC) 분석에 의해 얻어진 수 평균 분자 질량 값 (Mn) 및 중량 평균 분자 질량 (Mw) 값을, 본 업계의 숙련가에게 공지되어있는 방법에 따라서, 106, 105,104,103
Figure pct00006
의 다공성을 갖는, 5 μm의 pHenogel™ 컬럼 벤치 (300 x 7,6 mm)를 사용하여 측정했다.
분석 동안 다음의 실험 조건을 사용했다:
용리액: CHCl3
유속: 1 mL/분
온도: 27 °C에서의 컬럼, 38°C에서의 검출기 RID
주사 부피: 200 μL
샘플 농도: CHCl3 내 25중량%
내부 표준: 톨루엔
Mn 및 Mw 값 및 다분산성 지수는, 1200 및 2608000 Da 사이에 포함되는 분자량을 갖는, 단분산된 폴리스티렌 (PS)의 표준 샘플 (VariInc.)의 용리 부피를 기반으로 한 분자량 교정 곡선으로부터 얻는다.
본 발명의 방법에 의해 얻은 위치규칙성 폴리에스테르는 5·103 및 5·104 Da 사이에 포함되는 중량 평균 분자 질량을 갖는다.
본 발명을 실행하고 더욱 잘 예시하기 위하여, 몇몇 비-제한적인 예시는 아래에 보고된다.
시약 및 기본 재료
아세토니트릴 Sigma-Aldrich 99.8%;
염 산 Sigma-Aldrich 37%;
숙신 산 Sigma-Aldrich =99%;
테레프탈 산 Sigma-Aldrich 98%;
(±)-1,3-부탄디올 Sigma-Aldrich =99%;
클로로포름 Sigma-Aldrich =99%;
순 디부틸 주석 옥사이드 (DBTO) Merck Millipore;
디클로로메탄 Sigma-Aldrich =99.8%;
디에틸 테레프탈레이트 Sigma-Aldrich 98%;
디페닐 에테르 Sigma-Aldrich =99%
디메틸 숙시네이트 Sigma-Aldrich 98%;
디메틸테레프탈레이트 Acros Organics =99%;
에틸 아세테이트 Sigma-Aldrich 99.8%
"Immobead 150" 미소구체 Sigma-Aldrich에 고정화된 칸디다(candida) 안타르티카(antarctica) (CALB)의 리파아제 B;
아크릴 수지 Novozyme 435 Aldrich에 고정화된 칸디다(candida) 안타르티카(antarctica) (CALB)의 리파아제 B;
메탄올 Sigma-Aldrich 99.8%
순 모노부틸 주석 옥사이드 (MBTO) Merck Millipore;
(R)-1,3-부탄디올 Sigma-Aldrich =98%
숙시닐 클로라이드 Sigma-Aldrich 95%;
테레프탈로일 클로라이드 Sigma-Aldrich =99%;
트리에틸아민 Sigma-Aldrich =99%;
무수 톨루엔 Sigma-Aldrich 99.8%
몇몇 경우에 있어서, 상기-언급된 시약 및 용매를 추가로 정제하여 그들의 순도 정도를 증가시켰다: 이 목적을 위해 전통적인 실험적 방법, 가령 예를 들어, 분자체 상의 증류 또는 무수화를 사용했다.
본 발명에 따른, 실시예 1 (칸디다( candida ) 안타르티카(antarctica)의 리파아제 B의 존재 하에 , 용매 내 비대칭 디올 및 대칭 지방족 디카르복실 화합물로부 터 시작하는 위치규칙성 안정한 중간체의 합성 및 분리).
100 mmoles의 디메틸 숙시네이트 및 50 mL의 톨루엔을 갖는 300 mmoles의 1,3-부탄디올을, Immobead 150 (디메틸 숙시네이트에 대하여 1중량%)에 고정화된 칸디다(candida) 안타르티카(antarctica)의 리파아제 B의 존재 하에 250 mL의 유리 플라스크 내로 위치시킨다. 교반 하에, 60°C에서 48 시간 동안 불활성 대기 하에서 반응을 수행한다.
조 반응 생성물 상에서 수행되는 1H-NMR 분석에 의해, 97.8%와 동등한 디메틸 숙시네이트의 전환 및 95.8%의 1.3-부탄디올의 1차 히드록실 기에 대한 에스테르화의 위치선택성을 측정했다 (91.6 %의 위치규칙성).
반응 혼합물을 여과하여 지지된 효소 촉매를 제거하고 2 개의 부분의 물 (50 mL)을 이용하여 세척하여 과량의 디올을 제거한다. 유기 상을 무수 마그네슘 설페이트를 이용하여 무수화시키고, Buchner 필터 상에서 여과하고 회전 증발기에 의해 용매를 증발시켜 위치규칙성 안정한 중간체를 분리한다.
본 발명에 따른, 실시예 2 (칸디다( candida ) 안타르티카(antarctica)의 리파아제 B의 존재 하에 , 비대칭 디올 및 대칭 지방족 디카르복실 화합물로부터 시작하는 위치규칙성 안정한 중간체의 합성 및 분리).
100 mmoles의 디메틸 숙시네이트 및 300 mmoles의 1,3-부탄디올을, Immobead 150 (디메틸 숙시네이트에 대하여 1중량%)에 고정화된 칸디다(candida) 안타르티카(antarctica)의 리파아제 B의 존재 하에 250 mL의 유리 플라스크 내로 위치시킨다. 교반 하에, 60°C에서 20 시간 동안 불활성 대기 하에서 반응을 수행한다.
조 반응 생성물 상에서 수행되는 1H-NMR 분석에 의해, 96%와 동등한 디메틸 숙시네이트의 전환 및 80%의 1.3-부탄디올의 1차 히드록실 기에 대한 에스테르화의 위치선택성을 측정했다 (60 %의 위치규칙성).
디클로로메탄을 이용하여 조 반응 생성물을 1:2로 희석하고, 여과하여 지지된 효소 촉매를 제거하고 2 개의 부분의 물 (50 mL)을 이용하여 세척하여 과량의 디올을 제거한다. 유기 상을 무수 마그네슘 설페이트를 이용하여 무수화시키고, Buchner 필터 상에서 여과하고 회전 증발기에 의해 건조시켜 위치규칙성 안정한 중간체를 분리한다.
본 발명에 따른, 실시예 3 (칸디다( candida ) 안타르티카(antarctica)의 리파아제 B의 존재 하에 및 감소된 압력 조건 하에 , 비대칭 디올 및 대칭 지방족 디카 르복실 화합물로부터 시작하는 위치규칙성 안정한 중간체의 합성 및 분리).
100 mmoles의 디메틸 숙시네이트 및 300 mmoles의 1,3-부탄디올을, Immobead 150 (디메틸 숙시네이트에 대하여 1중량%)에 고정화된 칸디다(candida) 안타르티카(antarctica)의 리파아제 B의 존재 하에 250 mL의 유리 플라스크 내로 위치시킨다. 교반 하에, 60°C에서 7 시간 동안 불활성 대기 하에서 감소된 압력 (4.5 kPa) 하에서 반응을 수행한다.
조 반응 생성물 상에서 수행되는 1H-NMR 분석에 의해, 80%와 동등한 디메틸 숙시네이트의 전환 및 91%의 1.3-부탄디올의 1차 히드록실 기에 대한 에스테르화의 위치선택성을 측정했다 (82 %의 위치규칙성).
디클로로메탄을 이용하여 조 반응 생성물을 1:2로 희석하고, 여과하여 지지된 효소 촉매를 제거하고 2 개의 부분의 물 (50 mL)을 이용하여 세척하여 과량의 디올을 제거한다. 유기 상을 무수 마그네슘 설페이트를 이용하여 무수화시키고, Buchner 필터 상에서 여과하고 회전 증발기에 의해 건조시켜 위치규칙성 안정한 중간체를 분리한다.
비교예 4 (효소 촉매의 부재 하에, 비대칭 디올 및 대칭 지방족 디카르복실 화합물로부터 시작하는 위치규칙성 안정한 중간체의 합성 테스트).
10 mmoles의 디메틸 숙시네이트 및 100 mmoles의 1,3-부탄디올을 250 mL의 유리 플라스크 내로 위치시킨다. 상기 혼합물에 효소 촉매를 부가하지 않는다. 교반 하에, 120°C에서 2 시간 동안 불활성 대기 하에서 반응을 수행한다.
조 반응 생성물 상에서 수행되는 1H-NMR 분석에 의해, 디메틸 숙시네이트의 전환이 보여지지 않는다.
비교예 5 ( MBTO 촉매의 존재 하에 , 비대칭 디올 및 대칭 지방족 디카르복실 화합물로부터 시작하는 위치규칙성 안정한 중간체의 합성 테스트).
모노부틸 주석 옥사이드 (MBTO, 0.1 mmol)의 존재 하에, 10 mmoles의 디메틸 숙시네이트 및 100 mmoles의 1,3-부탄디올을 250 mL의 유리 플라스크 내로 위치시킨다. 교반 하에, 120°C에서 2 시간 동안 불활성 대기 하에서 반응을 수행한다.
조 반응 생성물 상에서 수행되는 1H-NMR 분석에 의해, 디메틸 숙시네이트의 전환이 보여지지 않는다.
비교예 6 ( DBTO 촉매의 존재 하에 , 비대칭 디올 및 대칭 지방족 디카르복실 화합물로부터 시작하는 위치규칙성 안정한 중간체의 합성 및 분리).
디부틸 주석 옥사이드 (DBTO, 0.1 mmol)의 존재 하에, 10 mmoles의 디메틸 숙시네이트 및 100 mmoles의 1,3-부탄디올을 250 mL의 유리 플라스크 내로 위치시킨다. 교반 하에, 120°C에서 2 시간 동안 불활성 대기 하에서 반응을 수행한다.
조 반응 생성물 상에서 수행되는 1H-NMR 분석에 의해, 78%와 동등한 디메틸 숙시네이트의 전환 및 70%의 1,3-부탄디올의 1차 히드록실 기에 대한 에스테르화의 위치선택성을 측정했다 (40%의 위치규칙성). 그러한 위치선택성 값은 본 발명의 방법의 목적에 적합하지 않은 것으로 간주된다.
비교예 7 (저온에서 비대칭 디올 및 대칭 지방족 아실 디클로라이드로부터 시작하는 위치규칙성 안정한 중간체의 합성 및 분리).
50 mL의 클로로포름 내 100 mmoles의 1,3-부탄디올 및 100 mmoles의 트리에틸아민을 적하 깔때기를 갖춘 250 mL의 유리 플라스크 내로 위치시킨다. 혼합물을 냉각하고 아세톤 및 액체 질소의 수조 내에서 -40°C에서 유지시키고, 이후 50 mmoles의 숙시닐 클로라이드로 이루어진 용액을 적하 깔때기를 사용하여 50 mL의 클로로포름 내 10 분 이내 적상 부가한다. 불활성 대기 하에 -40°C의 온도에서 40 분 동안 반응을 수행하고, 이후 실온에서 4 시간 교반 한다. 얻은 혼합물을 HCl 1 M의 용액 (50 mL)을 이용하여, 이후 2 개의 부분의 물 (50 mL)을 이용하여 세척해서 아민 및 가능한 비-반응된 디올을 제거한다. 유기 상을 무수 마그네슘 설페이트를 이용하여 무수화시키고, Buchner 필터 상에서 여과하고 회전 증발기에 의해 건조시킨다.
유기 상 상에서 수행되는 1H-NMR 분석에 의해, 100%와 동등한 숙시닐 클로라이드의 전환 및 91%의 1,3-부탄디올의 1차 히드록실에 대한 에스테르화의 위치선택성 (82%의 위치규칙성)을 측정했다.
중간체는 적합한 위치규칙성을 갖지만, 특히 저온 조건 하에서 작동시키기 위해 필요했다는 것을 주목하는 것이 중요하다.
본 발명에 따른, 실시예 8 (칸디다( candida ) 안타르티카(antarctica)의 리파아제 B의 존재 하에 및 감소된 압력 조건 하에 , 몇몇 단계에서 부가된 비대칭 디올 및 대칭 방향족 디카르복실 화합물로부터 시작하는 위치규칙성 안정한 중간체의 합성 및 분리).
50 mmoles의 디에틸 테레프탈레이트 및 50 mmoles의 1,3-부탄디올을 250 mL의 유리 플라스크 내로 위치시키고, 아크릴 수지 (1 g)에 고정화된 칸디다(candida) 안타르티카(antarctica)의 리파아제 B의 존재 하에 1 시간의 반응 이후에 부가적인 50 mmoles의 1,3-부탄디올을 부가한다. 교반 하에, 60°C에서 종합적인 8 시간 동안 감소된 압력 (4.5 kPa) 하에서 반응을 수행한다. 최종적으로, 반응 혼합물을 클로로포름을 이용하여 1:4로 희석하고; 얻은 유기 상을 이후 여과하여 지지된 효소 촉매를 제거하고 물 (3 번 동안)을 이용한 세척으로 잔류 디올을 제거한다.
조 반응 혼합물 상에서 수행되는 1H-NMR 분석에 의해, 97.3%와 동등한 디에틸테레프탈레이트의 전환 및 100%의 1,3-부탄디올의 1차 히드록실에 대한 에스테르화의 위치선택성 (100%의 위치규칙성)을 측정했다.
위치규칙성 안정한 중간체를, 실리카 겔 분취 플레이트를 사용하는 것에 의한, 및 90:10과 80:20 사이에 포함되는 비율로 혼합된 클로로포름과 에틸 아세테이트를 갖는 극성 기울기에서의 용리에 의한, 박층 크로마토그래피에 의해 분리한다.
본 발명에 따른, 실시예 9 (칸디다( candida ) 안타르티카(antarctica)의 리파아제 B의 존재 하에 및 감소된 압력 조건 하에 , 몇몇 단계에서 부가된 순수 거울상 이성질체(enantiopure) 비대칭 디올 및 대칭 방향족 디카르복실 화합물로부터 시작하는 위치규칙성 및 입체규칙성 안정한 중간체의 합성 및 분리).
실시예 8의 동일한 공정에 따라, 위치규칙성 및 입체규칙성 안정한 중간체를 순수거울상 (R)-1,3-부탄디올로부터 시작하여 제조했다.
50 mmoles의 디에틸 테레프탈레이트 및 50 mmoles의 (R)-1,3-부탄디올을 250 mL의 유리 플라스크 내로 위치시키고, 아크릴 수지 (1 g)에 고정화된 칸디다(candida) 안타르티카(antarctica)의 리파아제 B의 존재 하에 1 시간의 반응 이후에 부가적인 50 mmoles의 (R)-1,3-부탄디올을 부가한다. 교반 하에, 60°C에서 종합적인 8 시간 동안 감소된 압력 (4.5 kPa) 하에서 반응을 수행한다. 최종적으로, 반응 혼합물을 클로로포름을 이용하여 1:4로 희석하고; 얻은 유기 상을 이후 여과하여 지지된 효소 촉매를 제거하고 물 (3 번 동안)을 이용한 세척으로 잔류 디올을 제거한다.
조 반응 혼합물 상에서 수행되는 1H-NMR 분석에 의해, 97.3%와 동등한 디에틸테레프탈레이트의 전환 및 100%의 1,3-부탄디올의 1차 히드록실에 대한 에스테르화의 위치선택성 (100%의 위치규칙성)을 측정했다.
위치규칙성 입체규칙성 안정한 중간체를, 실리카 겔 분취 플레이트를 사용하는 것에 의한, 및 90:10과 80:20 사이에 포함되는 비율로 혼합된 클로로포름과 에틸 아세테이트를 갖는 극성 기울기에서의 용리에 의한, 박층 크로마토그래피에 의해 분리한다.
본 발명에 따른, 실시예 10 (칸디다( candida ) 안타르티카(antarctica)의 리파아제 B의 존재 하에 , 몇몇 단계에서 부가된 비대칭 디올 및 대칭 방향족 디카르복실 화합물로부터 시작하는 위치규칙성 안정한 중간체의 합성 및 분리).
50 mmoles의 디에틸 테레프탈레이트 및 50 mmoles의 1,3-부탄디올을 250 mL의 유리 플라스크 내로 위치시키고, 아크릴 수지 (1 g)에 고정화된 칸디다(candida) 안타르티카(antarctica)의 리파아제 B의 존재 하에 1 시간의 반응 이후에 부가적인 50 mmoles의 1,3-부탄디올을 부가한다. 교반 하에, 80°C에서 종합적인 11 시간 동안 대기압 하에 반응을 수행한다. 최종적으로, 반응 혼합물을 클로로포름을 이용하여 1:4로 희석하고; 얻은 유기 상을 이후 여과하여 지지된 효소 촉매를 제거하고 물 (3 번 동안)을 이용한 세척으로 잔류 디올을 제거한다.
조 반응 혼합물 상에서 수행되는 1H-NMR 분석에 의해, 49%와 동등한 디에틸테레프탈레이트의 전환 및 100%의 1,3-부탄디올의 1차 히드록실에 대한 에스테르화의 위치선택성 (100%의 위치규칙성)을 측정했다.
위치규칙성 안정한 중간체를, 실리카 겔 분취 플레이트를 사용하는 것에 의한, 및 90:10과 80:20 사이에 포함되는 비율로 혼합된 클로로포름과 에틸 아세테이트를 갖는 극성 기울기에서의 용리에 의한, 박층 크로마토그래피에 의해 분리한다.
비교예 11 (효소 촉매의 부재 하에, 비대칭 디올 및 대칭 방향족 디카르복실 화합물로부터 시작하는 위치규칙성 안정한 중간체의 합성 테스트).
10 mmoles의 테레프탈 산 및 100 mmoles의 1,3-부탄디올을 250 ml의 유리 플라스크 내로 위치시킨다. 상기 혼합물에 효소 촉매를 부가하지 않는다. 교반 하에, 180°C에서 3 시간 동안 불활성 대기 하에서 반응을 수행한다.
조 반응 생성물 상에서 수행되는 1H-NMR 분석에 의해, 테레프탈 산의 전환이 보여지지 않는다.
비교예 12 ( MBTO 촉매의 존재 하에 , 비대칭 디올 및 대칭 방향족 디카르복실 화합물로부터 시작하는 위치규칙성 안정한 중간체의 합성).
모노부틸 주석 옥사이드 (MBTO, 0.1 mmol)의 존재 하에, 10 mmoles의 테레프탈 산 및 100 mmoles의 1,3-부탄디올을 250 ml의 유리 플라스크 내로 위치시킨다. 교반 하에, 180°C에서 3 시간 동안 불활성 대기 하에서 반응을 수행한다.
조 반응 생성물 상에서 수행되는 1H-NMR 분석에 의해, 70%와 동등한 테레프탈 산의 전환 및 68%의 1,3-부탄디올의 1차 히드록실에 대한 에스테르화의 위치선택성 (36%의 위치규칙성)을 측정했다. 그러한 위치선택성 값은 본 발명의 방법의 목적에 적합하지 않은 것으로 간주된다.
비교예 13 (저온에서 비대칭 디올 및 대칭 방향족 아실 디클로라이드로부터 시작하는 위치규칙성 안정한 중간체의 합성 및 분리).
50 mL의 클로로포름 내 100 mmoles의 1,3-부탄디올 및 100 mmoles의 트리에틸아민을 적하 깔때기를 갖춘 250 mL의 유리 플라스크 내로 위치시킨다. 혼합물을 냉각하고 아세톤 및 액체 질소의 수조 내에서 -40°C에서 유지시키고, 이후 50 mmoles의 테레프탈로일 클로라이드로 이루어진 용액을 적하 깔때기를 사용하여 50 mL의 클로로포름 내 10 분 이내 적상 부가한다. 불활성 대기 하에 -40°C의 온도에서 40 분 동안 반응을 수행하고, 이후 실온에서 4 시간 교반 한다. 얻은 혼합물을 HCl 1 M의 용액 (50 mL)을 이용하여, 이후 2 개의 부분의 물 (50 mL)을 이용하여 세척해서 아민 및 가능한 비-반응된 디올을 제거한다. 유기 상을 무수 마그네슘 설페이트를 이용하여 무수화시키고, Buchner 필터 상에서 여과하고 회전 증발기에 의해 건조시킨다.
유기 상 상에서 수행되는 1H-NMR 분석에 의해, 100%와 동등한 테레프탈로일 클로라이드의 전환 및 95%의 1,3-부탄디올의 1차 히드록실에 대한 에스테르화의 위치선택성을 측정했다.
중간체는 적합한 위치규칙성을 갖지만, 특히 저온 조건 및 더욱 긴 반응 시간 하에서 작동시키기 위해 필요했다는 것을 주목하는 것이 중요하다.
본 발명에 따른, 실시예 14 (대칭 방향족 이작용기 아실화제와 위치규칙성 안정한 중간체의 비가역성 중축합에 의한 위치규칙성 폴리에스테르의 합성).
이전에 희석된, 10 mmoles의 테레프탈로일 클로라이드, 및 30 mL의 무수 톨루엔을 100 mL의 유리 플라스크 내로 위치시킨다. 20 mL의 무수 톨루엔 내, 및 또한 60 mmoles의 트리에틸아민을 함유하는, 실시예 8에서 기술된 것과 같이 얻은, 10 mmoles의 위치규칙성 안정한 중간체의 용액을 적하 깔때기에 의해, 교반 하에 0°C에서 유지되는 이 반응 혼합물에 적상 부가한다.
반응 혼합물을 60°C에서 6 시간의 종합적인 기간 동안 가열한다.
반응 종료 시, 얻은 혼합물을 진공 하에서 증발시킨다. 잔류물을 클로로포름에서 가용화시키고 얻은 유기 상을 HCl 2 M의 용액을 이용하여 2 번 동안 세척하여 트리에틸아민을 제거하고 이후 물을 이용하여 다른 3 번 세척한다. 유기 상을 무수 마그네슘 설페이트를 이용하여 무수화시키고, 이후 메탄올 (약 10 mL/유기 상의 mL)을 부가하여 실온에서 위치규칙성 폴리에스테르의 침전을 가능하게 한다.
얻은 폴리에스테르의 위치규칙성을 이전에 기술된 것과 같은 1H-NMR 분석에 의해 확정하고 완전한 것 (100%)으로 입증한다.
1H-NMR 스펙트럼에서, 도 1a 및 1b에서 보고된, 폴리에스테르 분자 이내에 대칭의 존재를 입증하는 동일한 강도의 2 개의 단일 신호 ("단일항(singlet)")가 생성된다, 즉, 다른 말로, 각각의 대칭 디카르복실 단위 내 에스테르 결합은 배타적으로 1차 알코올 작용기 또는 배타적으로 2차 알코올 작용기를 관련시킨다는 것을 보여준다.
폴리에스테르의 중량 평균 분자량은 9·103 Da이다.
얻은 위치규칙성 폴리에스테르를, 이전에 기술된 것과 같은 시차 주사 열량 측정법 (DSC)에 의해 분석했고, 얻은 프로파일을 도 3에서 보고한다 (프로파일 b 및 c). 유리 전이 온도 Tg는 45.1°C였고; 동일한 분석은, 결정질 상의 용융에 기인하는, 배타적으로 제1 가열 램프에 기록된, 92.6°C에서 흡열 피크의 존재를 보여주었다.
비교예 15 ( DBTO 촉매의 존재 하에 , 대칭 방향족 디카르복실 화합물과 비대칭 디올의 단일 단계 중축합에 의한 통계적 폴리에스테르의 합성).
10 mmoles의 디메틸 테레프탈레이트, 16 mmoles의 1,3-부탄디올 및 300 ppm의 디부틸 주석 옥사이드 (DBTO)를 100 mL의 유리 플라스크 내로 위치시킨다.
교반 하에, 반응 혼합물을 실내 압력에서 2 시간 동안 200°C에서 가열하고, 이후 감소된 압력 조건 하에 (0.045 bar) 3 시간 동안 230°C에서 위치시킨다.
반응 종료 시, 잔류물을 클로로포름에서 가용화시키고, 메탄올 (약 10 mL/유기 상의 mL)을 얻은 용액에 부가하여 실온에서 폴리에스테르의 침전을 가능하게 한다.
이전에 기술된 것과 같이 수행되는, 1H-NMR 분석은 얻은 폴리에스테르의 위치규칙성을 제외하는 것을 가능하게 한다.
실제로, 도 2a 및 2b에서 나타내는, 통계적 폴리에스테르의 1H-NMR 스펙트럼에서, 중합체 사슬 이내에 비-대칭 서열의 존재의 확인에서, 특정 수의 분할된 신호 ("이항(doublet)")의 존재를 강조하고, 또한 1차 알코올 작용기 및 2차 알코올 작용기와 에스테르화되는 디카르복실 단위에 기인하는 것을 포함하는 것이 가능하다.
폴리에스테르의 중량 평균 분자량은 1.02·104 Da이다.
얻어진 통계적 위치규칙성 폴리에스테르를, 이전에 기술된 것과 같은 시차 주사 열량 측정법 (DSC)에 의해 분석했고, 얻은 프로파일을 도 3에서 보고한다 (프로파일 a). 유리 전이 온도 Tg는 39.4°C였고; 동일한 분석은, 얻은 통계적 폴리에스테르의 완전한 무정형 성질 확인하는, 결정질 상의 융합에 기인하는 임의의 흡열 피크의 존재를 강조하지 않았다.
본 발명에 따라서, 실시예 16 (대칭 방향족 이작용기 아실화제와 입체규칙성 위치규칙성 안정한 중간체의 비가역성 중축합에 의한 입체규칙성 위치규칙성 폴리 에스테르의 합성).
이전에 희석된, 10 mmoles의 테레프탈로일 클로라이드, 및 30 mL의 무수 톨루엔을 100 mL의 유리 플라스크 내로 위치시킨다. 20 mL의 무수 톨루엔 내, 및 또한 60 mmoles의 트리에틸아민을 함유하는, 실시예 9에서 기술된 것과 같이 얻은, 10 mmoles의 입체규칙성 위치규칙성 안정한 중간체의 용액을 적하 깔때기에 의해, 교반 하에 0°C에서 유지되는 이 반응 혼합물에 적상 부가한다.
폴리에스테르의 제조가 이전 실시예 14에서 기술된 절차에 따라 수행되었다.
얻은 폴리에스테르의 위치규칙성을 이전에 기술된 것과 같은 1H-NMR 분석에 의해 확정하고 완전한 것 (100%)으로 입증한다.
입체규칙성 위치규칙성 폴리에스테르의 중량 평균 분자량은 8.6·103 Da이다.
얻은 입체규칙성 위치규칙성 폴리에스테르를, 이전에 기술된 것과 같은 시차 주사 열량 측정법 (DSC)에 의해 분석했고, 얻은 프로파일을 도 3에서 보고한다 (프로파일 d 및 e). 유리 전이 온도 Tg는 51.8°C였고; 동일한 분석은, 몇몇 다형 결정질 상의 용융에 기인하는, 제1 가열 램프에서 배타적으로 기록된, 89.6°C 및 111°C에서의 2 개의 흡열 피크의 존재를 보여주었다.
최종적으로, 첨부된 청구항의 범위 이내인 추가의 수정 및 변형이 본 명세서의 공정에 대해 기술되거나 예시될 수 있다는 것이 의도될 것이다.

Claims (20)

  1. 다음의 단계를 포함하는 위치규칙성 폴리에스테르의 합성의 방법:
    a) 리파아제의 범주에 속하는 효소 촉매의 존재 하에, 1차 알코올 작용기 및 2차 알코올 작용기를 포함하는 비대칭 디올을, 대칭 디카르복실 산, 또는 대칭 디카르복실 산 에스테르와 교반 하에서 반응시키는 것, 따라서 위치규칙성 안정한 중간체를 얻는 것;
    b) 단계 a)에서 얻은 위치규칙성 안정한 중간체를 이작용기 아실화제와 반응시키는 것, 따라서 위치규칙성 폴리에스테르를 얻는 것.
  2. 제1항에 있어서, 상기 위치규칙성 폴리에스테르는 적어도 80%의, 바람직하게는 95 및 100% 사이에 포함되는 위치규칙성을 갖는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 a)에서의 상기 위치규칙성 안정한 중간체는 적어도 80%의, 바람직하게는 95 및 100% 사이에 포함되는 위치규칙성을 갖는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 a)에서의 상기 위치규칙성 안정한 중간체는 100 %의 위치규칙성을 갖고, 상기 대칭 디카르복실 산의, 또는 상기 대칭 디카르복실 에스테르의 각각의 카르복실 작용기는 에스테르 결합에 의해 비대칭 디올의 1차 알코올 작용기에 결합되는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1차 알코올 작용기 및 2차 알코올 작용기를 포함하는 비대칭 디올은 일반식 (I)을 갖는 방법:
    Figure pct00007

    여기서 R은 C1-C4 알킬렌이고 R1은 C1-C4 알킬임.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 대칭 디카르복실 산 또는 대칭 디카르복실 산 에스테르는 일반식 (II)을 갖는 방법:
    Figure pct00008

    여기서 R2은, 1 및 6개 사이에 포함되는 탄소 원자의 수를 갖는, 알킬렌, 또는 시클로알킬렌, 또는 아릴렌이고 R3은 H 또는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬임.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 a)에서 상기 비대칭 디올과 상기 대칭 디카르복실 산 또는 상기 대칭 디카르복실 산 에스테르를 2/1 및 3/1 사이에 포함되는 몰 비율로, 바람직하게는 2/1 및 2.5/1 사이에 포함되는 몰 비율로 반응시키는 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법의 단계 a)는 다음의 2 개의 하위-단계를 포함하는 방법:
    a1) 리파아제의 범주에 속하는 효소 촉매를 포함하는 반응 혼합물에서, 1차 알코올 작용기 및 2차 알코올 작용기를 포함하는 비대칭 디올을, 1/1 및 1.5/1 사이에 포함되는 [디올]/[디카르복실 산 또는 에스테르] 몰 비율로 대칭 디카르복실 산, 또는 대칭 디카르복실 에스테르와, 교반 하에 접촉시키는 것, 및 이후
    a2) [디올]/[디카르복실 산 또는 에스테르] 2/1 및 3/1 사이에 포함되는 , 및 바람직하게는 2/1 및 2.5/1 사이에 포함되는 몰 비율이 달성될 때까지, 추가의 양의 상기 비대칭 디올을 교반 하에 상기 반응 혼합물에 부가하는 것, 따라서 위치규칙성 안정한 중간체를 얻는 것.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법의 단계 a)는 공기 또는 불활성 대기 하에, 및/또는 1 kPa 및 150 kPa 사이에 포함되는 압력에서, 및/또는 20°C 및 75°C 사이에 포함되는 온도에서, 및/또는 1 시간 및 72 시간 사이에 포함되는 시간 동안 수행되는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 리파아제의 범주에 속하는 상기 효소 촉매는 칸디다(candida) 속에 속하는 미생물의 종으로부터 유도된 리파아제이고, 바람직하게는 칸디다(candida) 안타르티카(antarctica) 종의 리파아제 B인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 이작용기 아실화제는 디카르복실 산의 디할라이드인 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 이작용기 아실화제는 일반식 (IV)을 갖는 방법:
    Figure pct00009

    여기서 X는 바람직하게는 F, Cl 및 Br으로부터 선택되는 할로겐이고 R4은 1 및 6개 사이에 포함되는 탄소 원자의 수를 갖는, 알킬렌, 시클로알킬렌, 또는 아릴렌임.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이작용기 아실화제는 대칭인 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 b)에서 위치규칙성 안정한 중간체 및 이작용기 아실화제 사이의 몰 비율은 0.5/1 및 2/1 사이에 포함되고, 바람직하게는 0.75/1 및 1.5/1 사이에 포함되고, 훨씬 더욱 바람직하게는 0,9/1 및 1/1.1 사이인 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법의 단계 b)에서, 위치규칙성 안정한 중간체 및 이작용기 아실화제 사이의 반응은 질소 유기 염기의 존재 하에 수행되는 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법의 상기 단계 b)는 공기 또는 불활성 대기 하에, 및/또는 1 kPa 및 150 kPa 사이에 포함되는 압력에서, 및/또는 1 시간 및 8 시간 사이에 포함되는 시간 동안, 및/또는
    0°C 및 80°C 사이에 포함되는 온도에서 수행되는 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법의 상기 단계 b)는 다음의 2 개의 하위-단계를 포함하는 방법:
    b1) 단계 a)에서 얻은 안정한 중간체를, 0°C 및 20°C 사이, 및 바람직하게는 5°C 및 10°C 사이에 포함되는 온도에서 대칭 이작용기 아실화제와 접촉시키는 것, 따라서 혼합물을 얻는 것;
    b2) 상기 혼합물을 20°C 및 80°C 사이, 및 바람직하게는 25°C 및 70°C 사이에 포함되는 온도에서 제조하고 유지시키는 것.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻을 수 있는 위치규칙성 폴리에스테르.
  19. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻을 수 있는 입체규칙성 위치규칙성 폴리에스테르.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 일반식 (V)을 갖는 위치규칙성 폴리에스테르:
    Figure pct00010

    여기서 R은 C1-C4 알킬렌이고, R1은 C1-C4 알킬이고, 서로 같거나 상이한, 및 바람직하게는 서로 같은 R2 및 R4은 1 및 6개 사이에 포함되는 탄소 원자의 수를 갖는, 알킬렌, 시클로알킬렌, 또는 아릴렌임.
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