JP2015524001A5 - - Google Patents
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Description
親水性シリコーンモノマー
実施例1
コンデンサ、温度プローブおよび添加漏斗を備える3口反応器に、1.953meq/gのヒドロキシル含量を持つメタリルアルコール開始ポリエーテルの7.55グラムとIPA(2−プロパノール)中5%クロロ白金酸の15ppm(Ptとして)とを充填した。混合物は85〜90℃に加熱され、2.950meq/gのヒドリドを持つα−ジメチルブチルシロキシ−ω−ジメチルハイドロゲンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの5グラムが滴下された。発熱が終わると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。この物質に対して約30mlのトルエンが添加され、反応器がアイスバス/ウォーターバスによって冷却され、2.7グラムのトリエチルアミンが添加された。この冷却された溶液に対し、1.8グラムのメタクリロイルクロリドが滴下され、反応が約4時間続けられ、その後に物質は数回ろ過され、全ての生じた塩が除去された。ろ過の後に得られた透明な溶液が20グラムの塩基性イオン交換樹脂(Thermax India Ltd.からのTulsion)上で10時間攪拌され、すべての接近したメタクリル酸が除去され、50℃、30mBar(3000Pa)におけるロータリーエバポレータによる溶媒の蒸発が後に続き、透明な液体が得られた。メタクリル化の完了はプロトン−NMRによって確認された。
実施例1
コンデンサ、温度プローブおよび添加漏斗を備える3口反応器に、1.953meq/gのヒドロキシル含量を持つメタリルアルコール開始ポリエーテルの7.55グラムとIPA(2−プロパノール)中5%クロロ白金酸の15ppm(Ptとして)とを充填した。混合物は85〜90℃に加熱され、2.950meq/gのヒドリドを持つα−ジメチルブチルシロキシ−ω−ジメチルハイドロゲンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの5グラムが滴下された。発熱が終わると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。この物質に対して約30mlのトルエンが添加され、反応器がアイスバス/ウォーターバスによって冷却され、2.7グラムのトリエチルアミンが添加された。この冷却された溶液に対し、1.8グラムのメタクリロイルクロリドが滴下され、反応が約4時間続けられ、その後に物質は数回ろ過され、全ての生じた塩が除去された。ろ過の後に得られた透明な溶液が20グラムの塩基性イオン交換樹脂(Thermax India Ltd.からのTulsion)上で10時間攪拌され、すべての接近したメタクリル酸が除去され、50℃、30mBar(3000Pa)におけるロータリーエバポレータによる溶媒の蒸発が後に続き、透明な液体が得られた。メタクリル化の完了はプロトン−NMRによって確認された。
実施例2
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、1.799meq/gのヒドロキシル含量を持つメタリルアルコール開始ポリエーテルの6.7グラムと0.927meq/gのヒドリド含量のα−ジメチルブチルシロキシ−ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの13グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。この物質に対して約30mlのトルエンが添加され、反応器がアイスバス/ウォーターバスによって冷却され、2.7グラムのトリエチルアミンが添加された。この冷却された溶液に対し、1.9グラムのメタクリロイルクロリドが滴下され、反応が約4時間続けられ、その後に物質は数回ろ過され、全ての生じた塩が除去された。ろ過の後に得られた透明な溶液が40グラムの塩基性イオン交換樹脂(Thermax India Ltd.からのTulsion)上で10時間攪拌され、すべての接近したメタクリル酸が除去され、50℃、30mBar(3000Pa)におけるロータリーエバポレータによる溶媒の蒸発が後に続き、透明な液体が得られた。メタクリル化の完了はプロトン−NMRによって確認された。
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、1.799meq/gのヒドロキシル含量を持つメタリルアルコール開始ポリエーテルの6.7グラムと0.927meq/gのヒドリド含量のα−ジメチルブチルシロキシ−ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの13グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。この物質に対して約30mlのトルエンが添加され、反応器がアイスバス/ウォーターバスによって冷却され、2.7グラムのトリエチルアミンが添加された。この冷却された溶液に対し、1.9グラムのメタクリロイルクロリドが滴下され、反応が約4時間続けられ、その後に物質は数回ろ過され、全ての生じた塩が除去された。ろ過の後に得られた透明な溶液が40グラムの塩基性イオン交換樹脂(Thermax India Ltd.からのTulsion)上で10時間攪拌され、すべての接近したメタクリル酸が除去され、50℃、30mBar(3000Pa)におけるロータリーエバポレータによる溶媒の蒸発が後に続き、透明な液体が得られた。メタクリル化の完了はプロトン−NMRによって確認された。
実施例3
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、1.953meq/gのヒドロキシル含量を持つメタリルアルコール開始ポリエーテルの16.3グラムと3.680meq/gのヒドリド含量のビス−α,ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの10グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。この物質に対して約100mlのヘキサンが添加され、反応器がアイスバス/ウォーターバスによって冷却され、7.5グラムのトリエチルアミンが添加された。この冷却された溶液に対し、5グラムのメタクリロイルクロリドが滴下され、反応が約4時間続けられ、その後に物質は数回ろ過され、全ての生じた塩が除去された。ろ過の後に得られた透明な溶液が30グラムの塩基性イオン交換樹脂(Thermax India Ltd.からのTulsion)上で10時間攪拌され、すべての接近したメタクリル酸が除去され、50℃、30mBar(3000Pa)におけるロータリーエバポレータによる溶媒の蒸発が後に続き、透明な液体が得られた。メタクリル化の完了はプロトン−NMRによって確認された。
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、1.953meq/gのヒドロキシル含量を持つメタリルアルコール開始ポリエーテルの16.3グラムと3.680meq/gのヒドリド含量のビス−α,ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの10グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。この物質に対して約100mlのヘキサンが添加され、反応器がアイスバス/ウォーターバスによって冷却され、7.5グラムのトリエチルアミンが添加された。この冷却された溶液に対し、5グラムのメタクリロイルクロリドが滴下され、反応が約4時間続けられ、その後に物質は数回ろ過され、全ての生じた塩が除去された。ろ過の後に得られた透明な溶液が30グラムの塩基性イオン交換樹脂(Thermax India Ltd.からのTulsion)上で10時間攪拌され、すべての接近したメタクリル酸が除去され、50℃、30mBar(3000Pa)におけるロータリーエバポレータによる溶媒の蒸発が後に続き、透明な液体が得られた。メタクリル化の完了はプロトン−NMRによって確認された。
実施例4
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、1.799meq/gのヒドロキシル含量を持つメタリルアルコール開始ポリエーテルの22.3グラムと1.517meq/gのヒドリド含量のビス−α,ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの25グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。この物質に対して約35mlのトルエンが添加され、反応器がアイスバス/ウォーターバスによって冷却され、5.6グラムのトリエチルアミンが添加された。この冷却された溶液に対し、3.9グラムのメタクリロイルクロリドが滴下され、反応が約4時間続けられ、その後に物質は数回ろ過され、全ての生じた塩が除去された。ろ過の後に得られた透明な溶液が30グラムの塩基性イオン交換樹脂(Thermax India Ltd.からのTulsion)上で10時間攪拌され、すべての接近したメタクリル酸が除去され、50℃、30mBar(3000Pa)におけるロータリーエバポレータによる溶媒の蒸発が後に続き、透明な液体が得られた。メタクリル化の完了はプロトン−NMRによって確認された。
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、1.799meq/gのヒドロキシル含量を持つメタリルアルコール開始ポリエーテルの22.3グラムと1.517meq/gのヒドリド含量のビス−α,ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの25グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。この物質に対して約35mlのトルエンが添加され、反応器がアイスバス/ウォーターバスによって冷却され、5.6グラムのトリエチルアミンが添加された。この冷却された溶液に対し、3.9グラムのメタクリロイルクロリドが滴下され、反応が約4時間続けられ、その後に物質は数回ろ過され、全ての生じた塩が除去された。ろ過の後に得られた透明な溶液が30グラムの塩基性イオン交換樹脂(Thermax India Ltd.からのTulsion)上で10時間攪拌され、すべての接近したメタクリル酸が除去され、50℃、30mBar(3000Pa)におけるロータリーエバポレータによる溶媒の蒸発が後に続き、透明な液体が得られた。メタクリル化の完了はプロトン−NMRによって確認された。
実施例5
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、1.953meq/gのヒドロキシル含量を持つメタリルアルコール開始ポリエーテルの24.0グラムと0.577meq/gのヒドリド含量のビス−α,ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの75.0グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。この物質に対して約50mlのトルエンが添加され、反応器がアイスバス/ウォーターバスによって冷却され、2.7グラムのトリエチルアミンが添加された。この冷却された溶液に対し、2.7グラムのメタクリロイルクロリドが滴下され、反応が約4時間続けられ、その後に物質は数回ろ過され、全ての生じた塩が除去された。ろ過の後に得られた透明な溶液が50グラムの塩基性イオン交換樹脂(Thermax India Ltd.からのTulsion)上で10時間攪拌され、すべての接近したメタクリル酸が除去され、50℃、30mBar(3000Pa)におけるロータリーエバポレータによる溶媒の蒸発が後に続き、透明な液体が得られた。メタクリル化の完了はプロトン−NMRによって確認された。
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、1.953meq/gのヒドロキシル含量を持つメタリルアルコール開始ポリエーテルの24.0グラムと0.577meq/gのヒドリド含量のビス−α,ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの75.0グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。この物質に対して約50mlのトルエンが添加され、反応器がアイスバス/ウォーターバスによって冷却され、2.7グラムのトリエチルアミンが添加された。この冷却された溶液に対し、2.7グラムのメタクリロイルクロリドが滴下され、反応が約4時間続けられ、その後に物質は数回ろ過され、全ての生じた塩が除去された。ろ過の後に得られた透明な溶液が50グラムの塩基性イオン交換樹脂(Thermax India Ltd.からのTulsion)上で10時間攪拌され、すべての接近したメタクリル酸が除去され、50℃、30mBar(3000Pa)におけるロータリーエバポレータによる溶媒の蒸発が後に続き、透明な液体が得られた。メタクリル化の完了はプロトン−NMRによって確認された。
実施例6
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、2.439meq/gのヒドロキシル含量を持つアリルアルコール開始ポリエーテルの16グラムと3.680meq/gのヒドリド含量のビス−α,ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの10グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。この物質に対して約100mlのヘキサンが添加され、反応器がアイスバス/ウォーターバスによって冷却され、7グラムのトリエチルアミンが添加された。この冷却された溶液に対し、6.8グラムのメタクリロイルクロリドが滴下され、反応が約4時間続けられ、その後に物質は数回ろ過され、全ての生じた塩が除去された。ろ過の後に得られた透明な溶液が30グラムの塩基性イオン交換樹脂(Thermax India Ltd.からのTulsion)上で10時間攪拌され、すべての接近したメタクリル酸が除去され、50℃、30mBar(3000Pa)におけるロータリーエバポレータによる溶媒の蒸発が後に続き、透明な液体が得られた。メタクリル化の完了はプロトン−NMRによって確認された。
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、2.439meq/gのヒドロキシル含量を持つアリルアルコール開始ポリエーテルの16グラムと3.680meq/gのヒドリド含量のビス−α,ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの10グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。この物質に対して約100mlのヘキサンが添加され、反応器がアイスバス/ウォーターバスによって冷却され、7グラムのトリエチルアミンが添加された。この冷却された溶液に対し、6.8グラムのメタクリロイルクロリドが滴下され、反応が約4時間続けられ、その後に物質は数回ろ過され、全ての生じた塩が除去された。ろ過の後に得られた透明な溶液が30グラムの塩基性イオン交換樹脂(Thermax India Ltd.からのTulsion)上で10時間攪拌され、すべての接近したメタクリル酸が除去され、50℃、30mBar(3000Pa)におけるロータリーエバポレータによる溶媒の蒸発が後に続き、透明な液体が得られた。メタクリル化の完了はプロトン−NMRによって確認された。
実施例7
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、1.858meq/gのヒドロキシル含量を持つアリルアルコール開始ポリエーテルの43.2グラムと1.517meq/gのヒドリド含量のビス−α,ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの50グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。この物質に対して約70mlのトルエンが添加され、反応器がアイスバス/ウォーターバスによって冷却され、11.2グラムのトリエチルアミンが添加された。この冷却された溶液に対し、7.8グラムのメタクリロイルクロリドが滴下され、反応が約4時間続けられ、その後に物質は数回ろ過され、全ての生じた塩が除去された。ろ過の後に得られた透明な溶液が50グラムの塩基性イオン交換樹脂(Thermax India Ltd.からのTulsion)上で10時間攪拌され、すべての接近したメタクリル酸が除去され、50℃、30mBar(3000Pa)におけるロータリーエバポレータによる溶媒の蒸発が後に続き、透明な液体が得られた。メタクリル化の完了はプロトン−NMRによって確認された。
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、1.858meq/gのヒドロキシル含量を持つアリルアルコール開始ポリエーテルの43.2グラムと1.517meq/gのヒドリド含量のビス−α,ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの50グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。この物質に対して約70mlのトルエンが添加され、反応器がアイスバス/ウォーターバスによって冷却され、11.2グラムのトリエチルアミンが添加された。この冷却された溶液に対し、7.8グラムのメタクリロイルクロリドが滴下され、反応が約4時間続けられ、その後に物質は数回ろ過され、全ての生じた塩が除去された。ろ過の後に得られた透明な溶液が50グラムの塩基性イオン交換樹脂(Thermax India Ltd.からのTulsion)上で10時間攪拌され、すべての接近したメタクリル酸が除去され、50℃、30mBar(3000Pa)におけるロータリーエバポレータによる溶媒の蒸発が後に続き、透明な液体が得られた。メタクリル化の完了はプロトン−NMRによって確認された。
実施例8
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、1.799meq/gのヒドロキシル含量を持つメタリルアルコール開始ポリエーテルの6.7グラムと0.927meq/gのヒドリド含量のα−ジメチルブチルシロキシ−ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの13グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。ヒドロシリル化産物(50グラム、0.03モル)とトリエチルアミン(8.5ml、0.06モル)が還流コンデンサと滴下漏斗とを備える500mlの3口丸底フラスコへと移されてトシル化が実施された。反応中、1分当たり約20〜30の気泡の速度で窒素ガスが、アダプタとゴムのチューブを用いてフラスコの第三の口から連続的に投入された。攪拌中の反応物に対して無水テトラヒドロフラン(25ml)が添加され攪拌が継続された。反応温度は65℃に上昇し、反応中維持された。p−トルエンスルホニルクロリド(7.6グラム、0.04モル)が30〜35分間にわたって一つまみずつ添加された。トリエチルアンモニウム塩の白い沈殿物が45分間の反応中に沈殿した。反応時間は4〜5時間であった。反応の後、有機塩がろ過され、ろ過物はロータリーエバポレータ中で減圧下において濃縮された。溶媒の除去の後、27℃での12時間の貯蔵の後、さらなる有機塩が産物から析出した。ろ過により、定量的収量で、トシラート末端化シリコーンポリエーテルを生じた。産物はNMR法により確認された。最終ステップに使用されるN−メタクリロイルグリシンは、以下のように合成された:25グラム(0.33モル)のグリシンが、100ml脱イオン水中の水性NaOH溶液(34グラム、0.83モル)を含む250mlの丸底フラスコへと一つまみずつ添加された。フラスコはアイス塩バスを用いて0〜5℃へと冷却された。バスの温度を5℃未満に保ちつつ、メタクリロイルクロリド(39ml、0.39モル)が30〜45分間滴下された。反応混合物が室温へと温められた。反応混合物がpH3へと酸性化され、酢酸エチルによって4回抽出された(40ml×4)。酢酸エチル相が分離漏斗によって分離され、無水硫酸ナトリウム(50グラム)を含む三角フラスコへと移された。酢酸エチルは丸底フラスコへとデカントされ、溶媒が減圧下で除去され、白い固形粒としてグリシンメタクリルアミドが得られた。産物はNMR法によって確認された。最後のSN2反応ステップのために、トシラート末端化シリコーンポリエーテル(40グラム、0.015モル)が、還流コンデンサ、ヒートバスおよび窒素注入器を備える250mlの2口丸底フラスコ中の溶媒としてのN,N−ジメチルホルムアミド(30ml)を用いてDBU(1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、3.4グラム、0.02モル)およびN−メタクリロイルグリシン(4.02グラム、0.02モル)と反応させられた。期待していない重合化を避けるために、100〜200ppmのヒドロキノンが反応中に使用された。反応中、ヒートバスの温度は65℃に保たれた。12時間後、N,N−ジメチルホルムアミドがロータリーエバポレータ(70℃、20mbar(2000Pa))を用いて減圧下で除去された。粗生成物が25mlの酢酸エチルに溶解され、ブライン溶液で洗浄された(15ml×3)。クロロホルム相が分離し、無水Na2SO4上で乾燥され、活性炭で脱色され、溶媒がロータリーエバポレータ中で減圧下で除去された。最終産物は定量的な収量で得られた。最終産物は赤外分光法、多核NMR(1H、13C、29Si)分光法によってよく分析された。
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、1.799meq/gのヒドロキシル含量を持つメタリルアルコール開始ポリエーテルの6.7グラムと0.927meq/gのヒドリド含量のα−ジメチルブチルシロキシ−ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの13グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。ヒドロシリル化産物(50グラム、0.03モル)とトリエチルアミン(8.5ml、0.06モル)が還流コンデンサと滴下漏斗とを備える500mlの3口丸底フラスコへと移されてトシル化が実施された。反応中、1分当たり約20〜30の気泡の速度で窒素ガスが、アダプタとゴムのチューブを用いてフラスコの第三の口から連続的に投入された。攪拌中の反応物に対して無水テトラヒドロフラン(25ml)が添加され攪拌が継続された。反応温度は65℃に上昇し、反応中維持された。p−トルエンスルホニルクロリド(7.6グラム、0.04モル)が30〜35分間にわたって一つまみずつ添加された。トリエチルアンモニウム塩の白い沈殿物が45分間の反応中に沈殿した。反応時間は4〜5時間であった。反応の後、有機塩がろ過され、ろ過物はロータリーエバポレータ中で減圧下において濃縮された。溶媒の除去の後、27℃での12時間の貯蔵の後、さらなる有機塩が産物から析出した。ろ過により、定量的収量で、トシラート末端化シリコーンポリエーテルを生じた。産物はNMR法により確認された。最終ステップに使用されるN−メタクリロイルグリシンは、以下のように合成された:25グラム(0.33モル)のグリシンが、100ml脱イオン水中の水性NaOH溶液(34グラム、0.83モル)を含む250mlの丸底フラスコへと一つまみずつ添加された。フラスコはアイス塩バスを用いて0〜5℃へと冷却された。バスの温度を5℃未満に保ちつつ、メタクリロイルクロリド(39ml、0.39モル)が30〜45分間滴下された。反応混合物が室温へと温められた。反応混合物がpH3へと酸性化され、酢酸エチルによって4回抽出された(40ml×4)。酢酸エチル相が分離漏斗によって分離され、無水硫酸ナトリウム(50グラム)を含む三角フラスコへと移された。酢酸エチルは丸底フラスコへとデカントされ、溶媒が減圧下で除去され、白い固形粒としてグリシンメタクリルアミドが得られた。産物はNMR法によって確認された。最後のSN2反応ステップのために、トシラート末端化シリコーンポリエーテル(40グラム、0.015モル)が、還流コンデンサ、ヒートバスおよび窒素注入器を備える250mlの2口丸底フラスコ中の溶媒としてのN,N−ジメチルホルムアミド(30ml)を用いてDBU(1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、3.4グラム、0.02モル)およびN−メタクリロイルグリシン(4.02グラム、0.02モル)と反応させられた。期待していない重合化を避けるために、100〜200ppmのヒドロキノンが反応中に使用された。反応中、ヒートバスの温度は65℃に保たれた。12時間後、N,N−ジメチルホルムアミドがロータリーエバポレータ(70℃、20mbar(2000Pa))を用いて減圧下で除去された。粗生成物が25mlの酢酸エチルに溶解され、ブライン溶液で洗浄された(15ml×3)。クロロホルム相が分離し、無水Na2SO4上で乾燥され、活性炭で脱色され、溶媒がロータリーエバポレータ中で減圧下で除去された。最終産物は定量的な収量で得られた。最終産物は赤外分光法、多核NMR(1H、13C、29Si)分光法によってよく分析された。
実施例9
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、1.953meq/gのヒドロキシル含量を持つメタリルアルコール開始ポリエーテルの24グラムと0.577meq/gのヒドリド含量のα−ジメチルブチルシロキシ−ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの75グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。ヒドロシリル化産物(50グラム、0.01モル)とトリエチルアミン(4ml、0.03モル)が還流コンデンサと滴下漏斗とを備える500mlの3口丸底フラスコへと移されてトシル化が実施された。反応中、1分当たり約20〜30の気泡の速度で窒素ガスが、アダプタとゴムのチューブを用いてフラスコの第三の口から連続的に投入された。攪拌中の反応物に対して無水テトラヒドロフラン(25ml)が添加され攪拌が継続された。反応温度は65℃に上昇し、反応中維持された。p−トルエンスルホニルクロリド(4.6グラム、0.02モル)が30〜35分間にわたって一つまみずつ添加された。トリエチルアンモニウム塩の白い沈殿物が45分間の反応中に沈殿した。反応時間は4〜5時間であった。反応の後、有機塩がろ過され、ろ過物はロータリーエバポレータ中で減圧下において濃縮された。溶媒の除去の後、27℃での12時間の貯蔵の後、さらなる有機塩が産物から析出した。ろ過により、定量的収量で、トシラート末端化シリコーンポリエーテルを生じた。産物はNMR法により確認された。最終ステップに使用されるN−メタクリロイルグリシンは、以下のように合成された:25グラム(0.33モル)のグリシンが、100ml脱イオン水中の水性NaOH溶液(34グラム、0.83モル)を含む250mlの丸底フラスコへと一つまみずつ添加された。フラスコはアイス塩バスを用いて0〜5℃へと冷却された。バスの温度を5℃未満に保ちつつ、メタクリロイルクロリド(39ml、0.39モル)が30〜45分間滴下された。反応混合物が室温へと温められた。反応混合物がpH3へと酸性化され、酢酸エチルによって4回抽出された(40ml×4)。酢酸エチル相が分離漏斗によって分離され、無水硫酸ナトリウム(50グラム)を含む三角フラスコへと移された。酢酸エチルは丸底フラスコへとデカントされ、溶媒が減圧下で除去され、白い固形粒としてグリシンメタクリルアミドが得られた。産物はNMR法によって確認された。最後のSN2反応ステップのために、トシラート末端化シリコーンポリエーテル(20グラム、0.004モル)が、還流コンデンサ、ヒートバスおよび窒素注入器を備える250mlの2口丸底フラスコ中の溶媒としてのN,N−ジメチルホルムアミド(25ml)を用いてDBU(1.37グラム、0.009モル)およびグリシンメタクリルアミド(1.3グラム、0.009モル)と反応させられた。期待していない重合化を避けるために、100〜200ppmのヒドロキノンが反応中に使用された。反応中、ヒートバスの温度は65℃に保たれた。12時間後、N,N−ジメチルホルムアミドがロータリーエバポレータ(70℃、20mbar(2000Pa))を用いて減圧下で除去された。粗生成物が25mlの酢酸エチルに溶解され、ブライン溶液で洗浄された(15ml×3)。クロロホルム相が分離し、無水Na2SO4上で乾燥され、活性炭で脱色され、溶媒がロータリーエバポレータ中で減圧下で除去された。最終産物は定量的な収量で得られた。最終産物は赤外分光法、多核NMR(1H、13C、29Si)分光法によってよく分析された。
コンデンサ、温度プローブを備える3口反応器に、1.953meq/gのヒドロキシル含量を持つメタリルアルコール開始ポリエーテルの24グラムと0.577meq/gのヒドリド含量のα−ジメチルブチルシロキシ−ω−ジメチルハイドロジェンシロキシ末端化ポリジメチルシロキサンの75グラムとプロピオン酸ナトリウムの75ppmとを充填した。この混合物はゆっくりと95℃まで加熱され、65℃において、Pt(0)触媒の25ppmが添加された。発熱が終了すると、反応は95〜100℃で6時間続けられ、1H−NMRと29Si−NMRによって反応の完了が確認された。ヒドロシリル化産物(50グラム、0.01モル)とトリエチルアミン(4ml、0.03モル)が還流コンデンサと滴下漏斗とを備える500mlの3口丸底フラスコへと移されてトシル化が実施された。反応中、1分当たり約20〜30の気泡の速度で窒素ガスが、アダプタとゴムのチューブを用いてフラスコの第三の口から連続的に投入された。攪拌中の反応物に対して無水テトラヒドロフラン(25ml)が添加され攪拌が継続された。反応温度は65℃に上昇し、反応中維持された。p−トルエンスルホニルクロリド(4.6グラム、0.02モル)が30〜35分間にわたって一つまみずつ添加された。トリエチルアンモニウム塩の白い沈殿物が45分間の反応中に沈殿した。反応時間は4〜5時間であった。反応の後、有機塩がろ過され、ろ過物はロータリーエバポレータ中で減圧下において濃縮された。溶媒の除去の後、27℃での12時間の貯蔵の後、さらなる有機塩が産物から析出した。ろ過により、定量的収量で、トシラート末端化シリコーンポリエーテルを生じた。産物はNMR法により確認された。最終ステップに使用されるN−メタクリロイルグリシンは、以下のように合成された:25グラム(0.33モル)のグリシンが、100ml脱イオン水中の水性NaOH溶液(34グラム、0.83モル)を含む250mlの丸底フラスコへと一つまみずつ添加された。フラスコはアイス塩バスを用いて0〜5℃へと冷却された。バスの温度を5℃未満に保ちつつ、メタクリロイルクロリド(39ml、0.39モル)が30〜45分間滴下された。反応混合物が室温へと温められた。反応混合物がpH3へと酸性化され、酢酸エチルによって4回抽出された(40ml×4)。酢酸エチル相が分離漏斗によって分離され、無水硫酸ナトリウム(50グラム)を含む三角フラスコへと移された。酢酸エチルは丸底フラスコへとデカントされ、溶媒が減圧下で除去され、白い固形粒としてグリシンメタクリルアミドが得られた。産物はNMR法によって確認された。最後のSN2反応ステップのために、トシラート末端化シリコーンポリエーテル(20グラム、0.004モル)が、還流コンデンサ、ヒートバスおよび窒素注入器を備える250mlの2口丸底フラスコ中の溶媒としてのN,N−ジメチルホルムアミド(25ml)を用いてDBU(1.37グラム、0.009モル)およびグリシンメタクリルアミド(1.3グラム、0.009モル)と反応させられた。期待していない重合化を避けるために、100〜200ppmのヒドロキノンが反応中に使用された。反応中、ヒートバスの温度は65℃に保たれた。12時間後、N,N−ジメチルホルムアミドがロータリーエバポレータ(70℃、20mbar(2000Pa))を用いて減圧下で除去された。粗生成物が25mlの酢酸エチルに溶解され、ブライン溶液で洗浄された(15ml×3)。クロロホルム相が分離し、無水Na2SO4上で乾燥され、活性炭で脱色され、溶媒がロータリーエバポレータ中で減圧下で除去された。最終産物は定量的な収量で得られた。最終産物は赤外分光法、多核NMR(1H、13C、29Si)分光法によってよく分析された。
ヒドロゲルフィルムの例
さまざまなヒドロゲルフィルム(H1〜H19)が、実施例1〜9の親水性シリコーンマクロマー物質と、ヒドロキシエチルメタクリラート(HEMA)、ジメチルアクリルアミド(DMA)、N−ビニルピロリドン(NVP)、4モルのエチレンオキシドを含むトリシロキサングラフト化メタリルポリエーテルメタクリラート(MAMSP4)、4モルのエチレンオキシドを含むトリシロキサングラフト化メタリルポリエーテルN−メタクリロイルグリシンエステル(MAMSP 4Am)、4モルのエチレンオキシドを含むトリシロキサングラフト化メタリルポリエーテルメタクリラート(MAMSP8)のような他のモノマーと、任意選択でエチレングリコールジメタクリラート(EGDMA)のような架橋剤とを組み込んで調製された。全てのフィルムは、ガラス、ポリプロピレンもしくはポリエステルによって作製された透明の型の中で、0.5重量%のベンゾイルペルオキシド(BPO)を用いて、80〜85℃で2〜3時間硬化されるか、または、0.5重量%の2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン(HMPP)を用いて5〜60秒間UV硬化された。ヒドロゲルの配合と性質の詳細は以下の表にまとめられる。
さまざまなヒドロゲルフィルム(H1〜H19)が、実施例1〜9の親水性シリコーンマクロマー物質と、ヒドロキシエチルメタクリラート(HEMA)、ジメチルアクリルアミド(DMA)、N−ビニルピロリドン(NVP)、4モルのエチレンオキシドを含むトリシロキサングラフト化メタリルポリエーテルメタクリラート(MAMSP4)、4モルのエチレンオキシドを含むトリシロキサングラフト化メタリルポリエーテルN−メタクリロイルグリシンエステル(MAMSP 4Am)、4モルのエチレンオキシドを含むトリシロキサングラフト化メタリルポリエーテルメタクリラート(MAMSP8)のような他のモノマーと、任意選択でエチレングリコールジメタクリラート(EGDMA)のような架橋剤とを組み込んで調製された。全てのフィルムは、ガラス、ポリプロピレンもしくはポリエステルによって作製された透明の型の中で、0.5重量%のベンゾイルペルオキシド(BPO)を用いて、80〜85℃で2〜3時間硬化されるか、または、0.5重量%の2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン(HMPP)を用いて5〜60秒間UV硬化された。ヒドロゲルの配合と性質の詳細は以下の表にまとめられる。
Claims (15)
- 式1:
X−Si(R1)(R2)O−(Si(R3)(R4)O)a−Si(R5)(R6)−Y (1)
の少なくとも一つの親水性シリコーンマクロマーを含む組成物であって、
式中、R1、R2、R3、R4、R5およびR6が、1から50個の炭素原子を持ち、任意選択でヘテロ原子もしくはIを含む一価の、直鎖、分岐もしくは環状のラジカルから独立して選択され、Iが、RL−RPであり、RLが一般構造−CH2−C(RbR7)−(CR8R9)nを含む異性化可能でないヒドロシリル化に有効な末端オレフィンからの結合残基であり、nが1〜10より選択される整数であり、R7、R8およびR9が、水素、ならびに1から10個の炭素原子を持ち、任意選択でヘテロ原子を持つ一価の炭化水素ラジカルから独立して選択され、Rbが、1から6個の炭素原子を持つ一価の炭化水素ラジカルから選択され、RPが、水素、ヒドロキシルラジカル、または20個より多くから100個の炭素原子を持ち、任意選択でヘテロ原子を持つ親水性有機ラジカルであり、aは0から約500であり、Xが、一価の直鎖、分岐もしくは環状ラジカルから選択されるフリーラジカル重合可能な基、R、またはYであり、ここで、直鎖、分岐もしくは環状ラジカルは1から50個の炭素原子を持ち、任意選択でヘテロ原子を持つものであり、Rが1から10個の炭素原子を持つ直鎖もしくは分岐のアルキルであり、Yが、I−Zを含むフリーラジカル重合化に有効な基であり、Zが1から20個の炭素原子を持ち、任意選択でヘテロ原子を持つ二価の、直鎖、分岐もしくは環状ラジカルから独立して選択される官能性部分である、組成物。 - マクロマーが式:Y−Si(R1)(R2)O−(Si(R3)(R4)O)a−Si(R5)(R6)−Y、または式:R−Si(R1)(R2)O−(Si(R3)(R4)O)a−Si(R5)(R6)−Yの構造を持つ、請求項1に記載の組成物。
- R1、R2、R3、R4、R5およびR6が、独立してメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、フェニル、ポリエーテル、および−CH2CH2CF3基から選択され、Rが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびイソブチル基から選択され、下付文字aが、0〜50から選択され、Rbがメチルであり、R7、R8、およびR9が水素原子であり、下付文字nが1〜6から選択され、Rpが一般式:
−O(CH2CH2O)b(CH2CH(CH3)O)c(CH2CH2CH2CH2O)d−
のポリエーテル基であり、式中bは1〜100であり、cは0〜100であり、dは0〜100であり、b+c+d>0であるようになっており、Xは一般式:
−Z−C(R10)=C(R11)(R12)
のアクリラートもしくはアクリルアミドから選択でき、式中R10、R11およびR12は、水素、1から10個の炭素原子を持ち、任意選択でヘテロ原子、−COOHおよび−CH2COOHを含む一価のアルキル基から選択できる、請求項1または2に記載の組成物。 - aが1〜50である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
- nが1〜6である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。
- Xがアクリラート、アクリルアミド、メタクリラート、メタクリルアミド、ビニル、アルキル、メタルキル、内部オレフィン結合含有分子、またはそれらの二つもしくはそれ以上の組み合わせから選択される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
- (i)式:
のシリコーンマクロマーであって、
式中、R13、R14、R16〜R18が、独立して水素、メチル、エチル、イソプロピル、フェニル、フェニルメチル、ナフチル、ナフチルメチルおよび−CH2CH2CF3ラジカルから選択され、R15がメチルであり、Gが独立して、水素、アルキルおよびアラルキル残基より選択され、下付文字p、qおよびrが独立して0〜50であり、p+q+r>0となるようにされ、そして1<(m+n)<500であり、n>0という限定に従う、シリコーンマクロマー、または
(ii)式:
のシリコーンマクロマーであって、
式中、R13、R14、R16〜R18が、独立して水素、メチル、エチル、イソプロピル、フェニル、フェニルメチル、ナフチル、ナフチルメチルおよび−CH2CH2CF3ラジカルから選択され、R15がメチルであり、Gが独立して、水素、アルキル、アリールおよびアラルキル残基より選択され、下付文字pおよびrが独立して0〜50であり、p+r>0となるようにされ、そして1<(m+n)<500であり、n>0という限定に従う、シリコーンマクロマー
を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。 - 組成物が水分散性もしくは水溶性であり、p+q+rが10〜100であり、m+nが0〜400である、請求項8に記載の組成物。
- 組成物がヒドロゲルであって、フリーラジカル重合化可能な有機モノマー、開始剤、および任意選択で架橋剤を含み、ここでフリーラジカル重合化可能な有機モノマーが、N−ビニル−ピロリドン、N−ビニル−カプロラクタム、N−ビニル−アセトアミド、N−ビニル−ホルムアミド、N−ビニル−イソプロピルアミド、ビニルベンゼン、ビニルナフタレン、ビニルピリジン、ビニルアルコール、ビニル含有シリコーン、またはそれらの二つもしくはそれ以上の組み合わせから選択されるビニルモノマー、アクリドモノマー、2−ヒドロキシ−エチル−メタクリラート(HEMA)、2−ヒドロキシ−エチル−アクリラート(HEA)、ヒドロキシルプロピルメタクリラート、トリメチルアンモニウム2−ヒドロキシプロピルメタクリラートヒドロクロリド、ジメチルアミノエチルメタクリラート、グリセロールメタクリラート、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル化親水性オルガノシリコーンもしくはアクリル化疎水性オルガノシリコーン、またはそれらの二つもしくはそれ以上の組み合わせから選択されるアクリルモノマー、あるいはそれらの二つもしくはそれ以上の組み合わせから選択され、ここで架橋剤は、エチレングリコールジメタクリラート、トリメチロイルプロパントリメタクリラート、ジエチレングリコールジメタクリラート、ビスフェノールAジメタクリラート、ジグリシジルビスフェノールAジメタクリラート、ジメタクリラート末端化ポリエチレングリコール、反応性直鎖ポリエーテル修飾シリコーンもしくは反応性ペンダントポリエーテル修飾シリコーン、またはそれらの二つもしくはそれ以上の組み合わせから選択され、ここで開始剤は、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルペンタンニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロパンニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブタンニトリル)、ベンゾイルペルオキシドのようなペルオキシド、ベンゾインメチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイルホスフィンオキシド、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン(HMPP)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、Darocur型開始剤、Irgacure型開始剤、またはそれらの二つもしくはそれ以上の組み合わせから選択される熱開始剤もしくは光開始剤である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物。
- 親水性シリコーンマクロマーが、ヒドロゲル組成物の約5重量パーセントから約50重量パーセントの量で存在する、請求項10に記載のヒドロゲル。
- 親水性シリコーンマクロマー対フリーラジカル重合可能な有機モノマーの比率が、約1:100〜約100:1、約1:50〜約50:1、約1:10〜約10:1、または約1:1である、請求項10または11に記載のヒドロゲル。
- 請求項10〜12のいずれか一項に記載の組成物より作製されるヒドロゲルフィルムを含むコンタクトレンズであって、ここで該コンタクトレンズは、15〜125℃の範囲の抽出温度において、水、有機もしくは無機塩溶液、緩衝剤、エマルション、市販のレンズ洗浄溶液、もしくは眼科用に適合した溶液から選択される低公害もしくは水性の溶媒をさらに含む限定抽出プロトコールを含むことにより任意にて得られる、コンタクトレンズ。
- 組成物がフリーラジカル重合化エマルションおよびラテックス組成物から選択される、請求項1〜12のいずれか一項に記載の組成物。
- 組成物が、布地処理配合物、紙処理配合物、皮革処理配合物、パーソナルケア配合物、ヘルスケア配合物、ホームケア配合物、コーティング配合物、塗料配合物、または種子処理配合物におけるフィルム形成添加剤である、請求項14に記載のフリーラジカル重合化組成物。
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