具有封端基團的聚輪烷的製造方法
2023-11-08 09:07:47
具有封端基團的聚輪烷的製造方法
【專利摘要】本發明提供一種聚輪烷的製造方法，所述聚輪烷具有環狀分子、被環狀分子以穿串狀包合的直鏈狀分子、以及配置於直鏈狀分子的兩個末端以使得環狀分子不從直鏈狀分子脫離的封端基團，所述聚輪烷的製造方法包括如下步驟：在不存在溶劑的條件下或在選自非質子性醯胺系溶劑及芳香族烴中的至少1種有機溶劑中，使被環狀分子包合且在兩個末端具有羧基的直鏈狀分子與包含氨基的封端劑在相對於該直鏈狀分子的羧基1摩爾為2.0摩爾～100摩爾的三嗪系醯胺化劑的存在下進行反應，從而形成封端基團。
【專利說明】具有封端基團的聚輪烷的製造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種聚輪烷的製造方法，其中，所述聚輪烷具有環狀分子、被環狀分子 以穿串狀包合的直鏈狀分子、以及配置於直鏈狀分子的兩個末端以使得環狀分子不從直鏈 狀分子脫離的封端基團。
【背景技術】
[0002] 近年來，以交聯點自由地活動為特徵的拓撲凝膠作為新型的高分子凝膠而受到關 注。能夠用作這種拓撲凝膠的構成成分的聚輪烷是具有環狀分子（轉子 ：rotat〇r)、被環 狀分子以穿串狀包合的直鏈狀分子（軸：axis)、以及配置於直鏈狀分子的兩個末端以使得 環狀分子不從直鏈狀分子脫離的封端基團的化合物。其中，使用α-環糊精（以下也稱作 "a-CD"）作為環狀分子、並且使用聚乙二醇（以下也稱作"PEG"）作為直鏈狀分子的聚輪 烷具有各種特性，因此，近年來正盛行對聚輪烷的研究（例如參照專利文獻1)。
[0003] 例如，在專利文獻1中報導了例如如下的製造方法作為高效地製備聚輪烷的方 法，即，首先將PEG的兩個分子末端變換成羧基，然後與a -CD混合，得到包合有a -CD的 PEG/ a -CD包合化合物（準聚輪烷），接著，在BOP試劑和/或HOBt試劑的存在下使準聚輪 烷與例如具有氨基或0H基的封端劑進行反應，從而在準聚輪烷的PEG部位的兩個末端配置 封端基團。
[0004] 專利文獻1 :國際公開W02005/095493號小冊子
【發明內容】
[0005] 發明所要解決的課題
[0006] 但是，在專利文獻1所記載的方法中，確認到被直鏈狀分子穿成串的環狀分子在 溶劑中容易發生脫離（脫包合化），即使在用於配置封端基團的反應中也同樣存在脫包合 化的問題。
[0007] 本發明的課題在於提供一種能夠以高收率及高純度製造具有所需包合率的聚輪 烷的方法。
[0008] 用於解決課題的手段
[0009] 因此，本發明的發明人等為了解決上述課題進行了研究，結果發現如下方法：在不 存在溶劑的條件下或在對於反應不具活性的溶劑中，使包含作為直鏈狀分子的例如在PEG 的兩個分子末端具有羧基的直鏈狀分子和環狀分子的準聚輪烷、與具有氨基的封端劑在特 定量的三嗪系醯胺化劑的存在下進行反應，由此能夠在維持所需包合率的同時，將封端基 團導入到直鏈狀分子的兩個末端，進而能夠收率良好且高純度地製得該封端後的聚輪烷。 至此完成了本發明。
[0010] 本發明的主旨如下所述。
[0011] 本發明1 : 一種聚輪烷的製造方法，所述聚輪烷具有環狀分子、被環狀分子以穿串 狀包合的直鏈狀分子、以及配置於直鏈狀分子的兩個末端以使得環狀分子不從直鏈狀分子 脫離的封端基團，所述聚輪烷的製造方法包括如下步驟：在不存在溶劑的條件下或選自非 質子性醯胺系溶劑和芳香族烴中的至少1種有機溶劑中，使被環狀分子包合且在兩個末端 具有羧基的直鏈狀分子與包含氨基的封端劑在相對於該直鏈狀分子的羧基1摩爾為2. 0摩 爾?100摩爾的三嗪系醯胺化劑的存在下進行反應，從而形成封端基團。
[0012] 本發明2 :根據本發明1的製造方法，其中，三嗪系醯胺化劑是式（1)所示的合物。
[0013]
【權利要求】
1. 一種聚輪烷的製造方法，所述聚輪烷具有環狀分子、被環狀分子以穿串狀包合的直 鏈狀分子、以及配置於直鏈狀分子的兩個末端以使得環狀分子不從直鏈狀分子脫離的封端 基團， 所述聚輪烷的製造方法包括如下步驟：在不存在溶劑的條件下或在選自非質子性醯胺 系溶劑及芳香族烴中的至少1種有機溶劑中，使被環狀分子包合且在兩個末端具有羧基的 直鏈狀分子與包含氨基的封端劑在相對於該直鏈狀分子的羧基1摩爾為2. 0摩爾?100摩 爾的三嗪系醯胺化劑的存在下進行反應，從而形成封端基團。
2. 根據權利要求1所述的製造方法，其中，三嗪系醯胺化劑是式（1)所示的化合物，
式（1)中，R1和R2各自獨立地為碳原子數1?4的烷基或碳原子數6?8的芳基， R3、R4和R5中的任一基團為碳原子數1?4的烷基，其他的2個基團與它們所鍵合的氮 原子一起形成5?6元環， X為滷素原子。
3. 根據權利要求2所述的製造方法，其中，三嗪系醯胺化劑為4- (4,6-二甲氧基-1，3， 5-三嗪-2-基）-4-甲基嗎啉鹽酸鹽、即DMT-MM。
4. 根據權利要求1?3中任一項所述的製造方法，其中，在兩個末端具有羧基的直鏈狀 分子是分子的兩個末端為羧基的聚亞烷基二醇類。
5. 根據權利要求1?4中任一項所述的製造方法，其中，環狀分子為環糊精。
6. 根據權利要求1?5中任一項所述的製造方法，其中，包含氨基的封端劑為金剛烷胺 或其鹽酸鹽。
7. 根據權利要求1?6中任一項所述的製造方法，其中，相對於在兩個末端具有羧基的 直鏈狀分子的羧基1摩爾，使用三嗪系醯胺化劑3. 8摩爾?80摩爾。
8. 根據權利要求1?7中任一項所述的製造方法，其中，相對於在兩個末端具有羧基的 直鏈狀分子的羧基1摩爾，使用包含氨基的封端劑1. 4摩爾?40摩爾。
9. 根據權利要求1?8中任一項所述的製造方法，其中，使反應在選自二甲基甲醯胺、 二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮及甲苯中的至少1種有機溶劑中進行。
10. 根據權利要求1?9中任一項所述的製造方法，其中，使反應在有機鹼的存在下進 行。
11. 根據權利要求1?10中任一項所述的製造方法，其中，使反應在5?60°C的反應 溫度下進行。
12. 根據權利要求1?11中任一項所述的製造方法，其中，使反應在反應開始時的反應 混合物的水分量為5質量％以下的條件下進行。
【文檔編號】C08G65/333GK104204035SQ201380017520
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年4月1日 優先權日:2012年3月30日
【發明者】橫田尚之, 有光健二, 松下明生, 大上譽志貴, 藤本幹夫, 福田康法, 巖田實, 林佑樹 申請人:宇部興產株式會社, 高級軟質材料株式會社