JP2023026106A - Phosphorylcholine group or analog group thereof-containing polymerizable compound, method for producing compound, polymer, and resin composition using compound - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホスホリルコリン基又はその類似基含有重合性化合物、化合物の製造方法及び重合体、並びに該重合性化合物及び／又はその重合体を用いた樹脂組成物に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a phosphorylcholine group- or similar group-containing polymerizable compound, a method for producing the compound, a polymer, and a resin composition using the polymerizable compound and/or the polymer.
ホスホリルコリン基は生体膜を構成するリン脂質と同じ構造を有しており、それ及びその類似基（ホスホリルコリン類似基）を有する材料は、血液適合性、補体非活性化、生体物質非吸着性等の生体適合性に優れ、又保湿性、防汚性、抗菌性が高く、人工血管、人工臓器、人工関節、人工軟骨組織等の医療材料、医療用具、医療機器等の医療用デバイスや培養薬、外用薬、化粧品、コンタクトレンズ用の生体適合性材料として研究開発が活発に行われている。 The phosphorylcholine group has the same structure as the phospholipids that make up biological membranes, and materials having it and its analogous groups (phosphorylcholine analogous groups) have properties such as blood compatibility, complement deactivation, and non-adsorption of biological substances. It has excellent biocompatibility, moisturizing, antifouling, and antibacterial properties, medical materials such as artificial blood vessels, artificial organs, artificial joints, and artificial cartilage tissue, medical devices such as medical tools, medical equipment, and culture medicines. , topical medicines, cosmetics, and biocompatible materials for contact lenses.
このような広く用いられる材料は、十分な強度や耐加水分解性、生体適合性が要求されている。近年では、ホスホリルコリン基又はその類似基を有する重合性化合物（モノマー）を合成し、得られたモノマーを用いて様々な重合方法により高分子膜やヒドロゲル等目的に応じた高分子材料が製造されている。例えば、特許文献１には、重合性化合物としてホスホリルコリン基含有の(メタ)アクリレートを合成した後、眼用シリコーンモノマーとを共重合させることにより眼用ソフトコンタクトレンズに利用可能な材料が開示されている。特許文献２には、高周波プラズマ又はエキシマ光を照射することで前処理された眼用レンズ材料の表面に親水性モノマーとしてホスホリルコリン基やその類似基等の双性イオン性基含有化合物を接触させ、波長２５０～５００ｎｍの紫外線を照射し、眼用レンズ材料の表面にグラフト重合させることにより、高酸素透過性、表面水濡れ性、表面潤滑性、保水性、耐汚染性と生体適合性を有する親水性表面の眼用レンズ材料が開示されている。特許文献３には、ホスホリルコリン基を含むモノマーと架橋剤としてのＮ，Ｎ’－メチレンビスアクリルアミドとがラジカル重合させられて生体適合性ヒドロゲルが作製される方法が開示されている。 Such widely used materials are required to have sufficient strength, hydrolysis resistance, and biocompatibility. In recent years, polymerizable compounds (monomers) having phosphorylcholine groups or similar groups have been synthesized, and polymer materials such as polymer membranes and hydrogels have been produced according to the purpose by various polymerization methods using the obtained monomers. there is For example, Patent Document 1 discloses a material that can be used for ophthalmic soft contact lenses by synthesizing a phosphorylcholine group-containing (meth)acrylate as a polymerizable compound and then copolymerizing it with an ophthalmic silicone monomer. there is In Patent Document 2, a compound containing a zwitterionic group such as a phosphorylcholine group or a similar group thereof as a hydrophilic monomer is brought into contact with the surface of an ophthalmic lens material pretreated by irradiation with high-frequency plasma or excimer light, Hydrophilicity with high oxygen permeability, surface water wettability, surface lubricity, water retention, stain resistance and biocompatibility by irradiating ultraviolet rays with a wavelength of 250 to 500 nm and graft-polymerizing it on the surface of an ophthalmic lens material. An optical surface ophthalmic lens material is disclosed. Patent Document 3 discloses a method in which a monomer containing a phosphorylcholine group and N,N'-methylenebisacrylamide as a cross-linking agent are radically polymerized to produce a biocompatible hydrogel.
しかしながら、特許文献１～３に記載のホスホリルコリン基又はその類似基を有する重合性化合物の不飽和基は全て（メタ）アクリレート基であり、このようなモノマーから得られる重合体等には加水分解されやすいエステル構造が存在し、生体材料としては耐加水分解性が低い欠点がある。又、（メタ）アクリレート基の活性エネルギー線に対する硬化性が十分ではないため、高安全性の可視光線やＬＥＤ光源を用いた場合、得られる重合体や硬化物中の残存モノマーが多い問題や、材料表面へのホスホリルコリン基又はその類似基のグラフト率が低い等の問題が頻発しており、強度も生体適合性も満足できる材料を得ることが難しかった。ホスホリルコリン基又はその類似基を有する単官能モノマーの重合性問題と硬化性問題は、汎用の(メタ)アクリレート系や（メタ）アクリルアミド系のモノマーと共重合することにより改善される可能性があるが、共重合モノマーを使用することで得られる重合体や硬化物中のホスホリルコリン基又はその類似基の含有率が低下し、生体適合性等の機能を十分に提供できない懸念があった。更に、特許文献３には、架橋構造を有するヒドロゲルを取得するため、不飽和基を２個有する架橋剤としてＮ，Ｎ’－メチレンビスアクリルアミドが使用されているが、Ｎ，Ｎ’－メチレンビスアクリルアミドは変異原性が陽性と確認された化合物であるため、得られたヒドロゲルの人体等に対する安全性が懸念されている。 However, the unsaturated groups of the polymerizable compounds having phosphorylcholine groups or similar groups described in Patent Documents 1 to 3 are all (meth)acrylate groups, and polymers obtained from such monomers are hydrolyzed. It has a weak ester structure, and has the disadvantage of low hydrolysis resistance as a biomaterial. In addition, since the (meth)acrylate group has insufficient curability to active energy rays, when using a highly safe visible light or LED light source, there is a problem that there are many residual monomers in the resulting polymer or cured product, Problems such as a low graft ratio of phosphorylcholine groups or similar groups to the material surface have frequently occurred, and it has been difficult to obtain a material that satisfies both strength and biocompatibility. The polymerizability and curability problems of monofunctional monomers with phosphorylcholine groups or similar groups may be improved by copolymerizing them with general-purpose (meth)acrylate or (meth)acrylamide monomers. In addition, there is a concern that the content of phosphorylcholine groups or groups similar thereto in the polymer or cured product obtained by using the copolymerized monomer is lowered, and functions such as biocompatibility cannot be sufficiently provided. Furthermore, in Patent Document 3, in order to obtain a hydrogel having a crosslinked structure, N,N'-methylenebisacrylamide is used as a crosslinking agent having two unsaturated groups, but N,N'-methylenebis Since acrylamide is a compound that has been confirmed to be mutagenic, there are concerns about the safety of the obtained hydrogel for the human body.
上述のように、重合性や硬化性が高く、容易に架橋構造を形成できるホスホリルコリン基又はその類似基を有する多官能モノマーや高濃度のホスホリルコリン基又はその類似基を有する単官能モノマーはまだ報告されていない現状である。 As described above, polyfunctional monomers having phosphorylcholine groups or similar groups that are highly polymerizable and curable and can easily form a crosslinked structure, and monofunctional monomers having a high concentration of phosphorylcholine groups or similar groups have not yet been reported. Not currently.
そこで、本発明は、分子内に不飽和基２個以上と、ホスホリルコリン基及び／又はホスホリルコリン類似基１個以上を有する重合性化合物（以下ホスホリルコリン基又はその類似基を有する多官能モノマーと称し、又は多官能タイプモノマーと略称する。）と、分子内に不飽和基１個と、ホスホリルコリン基及び／又はホスホリルコリン類似基２個以上を有する重合性化合物（以下ホスホリルコリン基又はその類似基を有する単官能モノマーと称し、又は単官能タイプモノマーと略称する。）を提供することを課題とする。又、前記各種ホスホリルコリン基及び／又はホスホリルコリン類似基を有する重合性化合物（多官能タイプモノマーと単官能タイプモノマー）の製造方法を提供することを第二の課題とする。更に、前記各種ホスホリルコリン基及び／又はホスホリルコリン類似基を有する重合性化合物を用いて重合してなる重合体やヒドロゲル等、該重合性化合物及び／又はその重合体を含有する重合性或いは硬化性樹脂組成物を提供することを第三の課題とする。 Therefore, the present invention provides a polymerizable compound having two or more unsaturated groups in the molecule and one or more phosphorylcholine groups and/or phosphorylcholine-like groups (hereinafter referred to as a polyfunctional monomer having a phosphorylcholine group or a similar group thereof, or abbreviated as a polyfunctional type monomer), and a polymerizable compound having one unsaturated group and two or more phosphorylcholine groups and/or phosphorylcholine-like groups in the molecule (hereinafter monofunctional monomers having phosphorylcholine groups or similar groups or abbreviated as a monofunctional type monomer). A second object of the present invention is to provide a method for producing polymerizable compounds (multifunctional type monomer and monofunctional type monomer) having various phosphorylcholine groups and/or phosphorylcholine-like groups. Furthermore, polymerizable or curable resin compositions containing the polymerizable compounds and/or polymers thereof, such as polymers and hydrogels obtained by polymerizing using the polymerizable compounds having phosphorylcholine groups and/or phosphorylcholine-like groups. The third task is to provide goods.
本発明者らはこれらの課題を解決するために鋭意検討を行った結果、分子内に不飽和基として（メタ）アクリレート基、（メタ）アクリルアミド基、アリル基、ビニル基、マレイミド基から選択されるいずれか１種の不飽和基２個以上を有し、且つ、生体適合性官能基としてホスホリルコリン基及び／又はホスホリルコリン類似基１個以上を有するホスホリルコリン基又はその類似基を有する多官能モノマー（多官能タイプモノマー）と、分子内に不飽和基として（メタ）アクリレート基、（メタ）アクリルアミド基、アリル基、ビニル基、マレイミド基から選択されるいずれか１種の不飽和基１個を有し、且つ、生体適合性官能基としてホスホリルコリン基及び／又はホスホリルコリン類似基２個以上を有するホスホリルコリン基又はその類似基を有する単官能モノマー（単官能タイプモノマー）を見出し、本発明に到達した。 As a result of intensive studies by the present inventors to solve these problems, the unsaturated group in the molecule is selected from (meth)acrylate group, (meth)acrylamide group, allyl group, vinyl group and maleimide group. and having a phosphorylcholine group and/or a phosphorylcholine-like group as a biocompatible functional group or a phosphorylcholine-like group or a polyfunctional monomer (multiple functional type monomer) and one unsaturated group selected from (meth)acrylate group, (meth)acrylamide group, allyl group, vinyl group, and maleimide group as an unsaturated group in the molecule. Furthermore, the inventors have found a monofunctional monomer (monofunctional type monomer) having a phosphorylcholine group and/or two or more phosphorylcholine-like groups as a biocompatible functional group or a phosphorylcholine-like group (monofunctional type monomer), thereby completing the present invention.
すなわち本発明は、
（１）分子内に不飽和基２個以上と、ホスホリルコリン基及び／又はホスホリルコリン類似基１個以上を有する重合性化合物、
（２）分子内に不飽和基１個と、ホスホリルコリン基及び／又はホスホリルコリン類似基２個以上を有する重合性化合物、
（３）一般式（１）で示される前記（１）に記載の重合性化合物、
（４）一般式（２）で示される前記（１）に記載の重合性化合物、
（５）一般式（３）で示される前記（１）に記載の重合性化合物、
（６）一般式（４）で示される前記（２）に記載の重合性化合物、
（７）水酸基を有する化合物と２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキソホスホランを反応させ、ジオキサホスホラン基を有する化合物を合成する第一工程と、
第三級アミノ基を有するアミン化合物を用いて、第一工程で得られるジオキサホスホラン基を有する化合物を開環させる第二工程を
含む前記（１）～（６）のいずれか一項に記載の重合性化合物の製造方法、
（８）前記（１）～（５）いずれか一項に記載の重合性化合物由来の構造単位を有する重合体、
（９）前記（１）～（５）いずれか一項に記載の重合性化合物及び／又は前記（８）に記載の重合体を含有する熱重合性及び／又は活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、
（１０）前記（１）～（５）いずれか一項に記載の重合性化合物由来の構造単位を有するヒドロゲル、
（１１）前記（１）～（５）のいずれか一項に記載の重合性化合物由来の構造単位を有するコンタクトレンズ
を提供する。
That is, the present invention
(1) a polymerizable compound having two or more unsaturated groups in the molecule and one or more phosphorylcholine groups and/or phosphorylcholine-like groups;
(2) a polymerizable compound having one unsaturated group and two or more phosphorylcholine groups and/or phosphorylcholine-like groups in the molecule;
(3) the polymerizable compound according to (1) above represented by the general formula (1);
(4) the polymerizable compound according to (1) above represented by the general formula (2);
(5) the polymerizable compound according to (1) above represented by the general formula (3);
(6) the polymerizable compound according to (2) above represented by the general formula (4);
(7) a first step of reacting a compound having a hydroxyl group with 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxophosphorane to synthesize a compound having a dioxaphosphorane group;
Any one of (1) to (6) above, comprising the second step of ring-opening the compound having a dioxaphospholane group obtained in the first step, using an amine compound having a tertiary amino group. a method for producing the polymerizable compound described,
(8) a polymer having a structural unit derived from the polymerizable compound according to any one of (1) to (5);
(9) A thermopolymerizable and/or active energy ray-curable resin composition containing the polymerizable compound according to any one of (1) to (5) and/or the polymer according to (8). ,
(10) A hydrogel having a structural unit derived from the polymerizable compound according to any one of (1) to (5) above,
(11) A contact lens having a structural unit derived from the polymerizable compound according to any one of (1) to (5) above is provided.
本発明の重合性化合物は、分子内に重合性不飽和基２個以上と生体適合性のホスホリルコリン基又はその類似基１個以上を有する多官能タイプモノマーと、分子内に重合性不飽和基１個と生体適合性のホスホリルコリン基又はその類似基２個以上を有する単官能タイプモノマーであり、これらのモノマーは熱及び／又は活性エネルギー線に対して重合性も硬化性も高く、生体適合性に優れることが特徴である。又、多官能タイプモノマーは架橋剤としても用いられ、重合体や架橋構造を有するヒドロゲルを容易に取得することができる。前記の多官能タイプモノマーは親水性や生体適合性が期待でき、それを含有する重合性や硬化性樹脂組成物と、それを用いて重合や硬化してなる重合体、ヒトロゲルも親水性や生体適合性が期待でき、化粧品や日用品、医療、医薬分野を含め幅広い分野における原料や材料としての利用が期待できる。 The polymerizable compound of the present invention comprises a polyfunctional type monomer having two or more polymerizable unsaturated groups and one or more biocompatible phosphorylcholine groups or similar groups thereof in the molecule, and one polymerizable unsaturated group in the molecule. It is a monofunctional type monomer having two or more biocompatible phosphorylcholine groups or similar groups. These monomers have high polymerizability and curability to heat and/or active energy rays, and are biocompatible. It is characterized by excellence. Moreover, the polyfunctional type monomer is also used as a cross-linking agent, and a polymer or a hydrogel having a cross-linked structure can be easily obtained. The above-mentioned polyfunctional type monomer can be expected to be hydrophilic and biocompatible, and the polymerizable and curable resin composition containing it, the polymer formed by polymerization and curing using it, and the hydrogel are also hydrophilic and biocompatible. It can be expected to be compatible and to be used as raw materials and materials in a wide range of fields including cosmetics, daily necessities, medical care, and pharmaceuticals.
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明の重合性化合物（１）は、下記一般式(５)で表されるホスホリルコリン基又はその類似基を有する多官能タイプモノマー（１）である。
The present invention will now be described in more detail.
The polymerizable compound (1) of the present invention is a polyfunctional type monomer (1) having a phosphorylcholine group represented by the following general formula (5) or a group analogous thereto.
一般式（５）中、Ａは（メタ）アクリレート基、（メタ）アクリルアミド基、アリル基、ビニル基、マレイミド基から選択されるいずれか１種の不飽和基である。Ａは、リン酸エステル型アニオンとアンモニウム型カチオンから構成される両性イオン（ベタイン構造）と連結することにより、不飽和基を有する両性イオンの構造体が形成されている。このような不飽和基を有する両性イオン構造体ｍ個が、連結基Ｙを介して連結されている。ｍは１～１０の整数である。 In general formula (5), A is any one unsaturated group selected from a (meth)acrylate group, (meth)acrylamide group, allyl group, vinyl group, and maleimide group. A is linked to an amphoteric ion (betaine structure) composed of a phosphate-type anion and an ammonium-type cation to form an amphoteric ion structure having an unsaturated group. The m zwitterionic structures having such unsaturated groups are linked via the linking group Y. m is an integer from 1 to 10;
ｍが１である場合、重合性化合物（１）の分子内に不飽和基Ａが１個存在する。又、Ｒ１、Ｒ２とＲ３はそれぞれ独立に、炭素数１～２４の直鎖状のアルキレン基、ヒドロキシアルキレン基或いはアルキレンオキシアルキレン基；炭素数２～２４の直鎖状のアルケニル基、ヒドロキシアルケニル基或いはアルキレンオキシアルケニル基；炭素数３～３６の分岐状のアルキレン基、ヒドロキシアルキレン基或いはアルキレンオキシアルキレン基；炭素数３～３６の分岐状のアルケニル基、ヒドロキシアルケニル基或いはアルキレンオキシアルケニル基；炭素数３～３６のヒドロキシル基で置換されてもよい、飽和又は不飽和の脂環式炭化水素或いは脂環式エーテル基；炭素数６～２４のヒドロキシル基で置換されてもよい、芳香族炭化水素を表す（但し、Ｒ３は、存在しなくてもよい。）。Ｒ４とＲ５はそれぞれ独立に、ビニル基；アリル基；マレイミド基；炭素数１～６の直鎖状のアルキル基；炭素数２～６のアルケニル基を表す。なお、Ｒ１～Ｒ５のいずれかに、１個以上のアリル基、ビニル基、あるいはマレイミド基を有する。 When m is 1, one unsaturated group A is present in the molecule of the polymerizable compound (1). R 1 , R 2 and R 3 are each independently a linear alkylene group, hydroxyalkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 1 to 24 carbon atoms; a linear alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms; hydroxyalkenyl group or alkyleneoxyalkenyl group; branched alkylene group, hydroxyalkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 3 to 36 carbon atoms; branched alkenyl group, hydroxyalkenyl group or alkyleneoxyalkenyl group having 3 to 36 carbon atoms a saturated or unsaturated alicyclic hydrocarbon or alicyclic ether group optionally substituted by a hydroxyl group having 3 to 36 carbon atoms; an aromatic aromatic optionally substituted by a hydroxyl group having 6 to 24 carbon atoms represents a hydrocarbon (provided that R3 may be absent). R 4 and R 5 each independently represent a vinyl group; an allyl group; a maleimide group; a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms. Any one of R 1 to R 5 has one or more allyl group, vinyl group or maleimide group.
ｍは２～１０の整数であることが好ましい。この場合、重合性化合物（１）の分子内に同一種類又は異なる種類の不飽和基Ａが２～１０個存在する。又、Ｒ１、Ｒ２とＲ３はそれぞれ独立に、炭素数１～２４の直鎖状のアルキレン基、ヒドロキシアルキレン基或いはアルキレンオキシアルキレン基；炭素数２～２４の直鎖状のアルケニル基、ヒドロキシアルケニル基或いはアルキレンオキシアルケニル基；炭素数３～３６の分岐状のアルキレン基、ヒドロキシアルキレン基或いはアルキレンオキシアルキレン基；炭素数３～３６の分岐状のアルケニル基、ヒドロキシアルケニル基或いはアルキレンオキシアルケニル基；炭素数３～３６のヒドロキシル基で置換されてもよい、飽和又は不飽和の脂環式炭化水素或いは脂環式エーテル基；炭素数６～２４のヒドロキシル基で置換されてもよい、芳香族炭化水素を表す。Ｒ４とＲ５はそれぞれ独立に、ビニル基；アリル基；マレイミド基；炭素数１～６の直鎖状のアルキル基；炭素数２～６のアルケニル基を表す。 Preferably, m is an integer of 2-10. In this case, 2 to 10 unsaturated groups A of the same type or different types are present in the molecule of the polymerizable compound (1). R 1 , R 2 and R 3 are each independently a linear alkylene group, hydroxyalkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 1 to 24 carbon atoms; a linear alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms; hydroxyalkenyl group or alkyleneoxyalkenyl group; branched alkylene group, hydroxyalkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 3 to 36 carbon atoms; branched alkenyl group, hydroxyalkenyl group or alkyleneoxyalkenyl group having 3 to 36 carbon atoms a saturated or unsaturated alicyclic hydrocarbon or alicyclic ether group optionally substituted by a hydroxyl group having 3 to 36 carbon atoms; an aromatic aromatic optionally substituted by a hydroxyl group having 6 to 24 carbon atoms represents hydrocarbons. R 4 and R 5 each independently represent a vinyl group; an allyl group; a maleimide group; a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms.
重合性化合物（１）の不飽和基Ａは、メタクリレート基、アクリレート基、メタクリルアミド基とアクリルアミド基から選択されるいずれか１種の不飽和基であることが好ましい。Ａがこれらの不飽和基である場合、熱や活性エネルギー線照射によるラジカル重合が温和な条件下で容易に進行することができ、更に、ラジカル重合可能な多種多様なモノマーと共重合することができ、目的に応じた様々な重合体や架橋性硬化物（ヒドロゲルを含む）を得ることができる。 The unsaturated group A of the polymerizable compound (1) is preferably any one unsaturated group selected from a methacrylate group, an acrylate group, a methacrylamide group and an acrylamide group. When A is one of these unsaturated groups, radical polymerization by heat or active energy ray irradiation can proceed easily under mild conditions, and further copolymerization with a wide variety of radically polymerizable monomers is possible. Various polymers and crosslinkable cured products (including hydrogels) can be obtained according to the purpose.
又、重合性化合物（１）の不飽和基Ａは、少なくとも１個以上はメタクリルアミド基又はアクリルアミド基であることがより好ましく、少なくとも１個以上はアクリルアミド基であることが最も好ましい。メタクリルアミド基とアクリルアミド基は親水性も耐加水分解性も高く、耐加水分解性に優れており、生体適合性がより期待できる。更に、アクリルアミド基は紫外線（ＵＶ）等の活性エネルギー線に対する感度（硬化性）が上記した不飽和基Ａの中で最も高く、安全性が高い可視光線、ＬＥＤ光源を用いても、速やかに重合が進行することができ、未重合や未硬化のモノマーが殆ど残らないため、生体材料として好適に用いることができ、医療や医薬分野への応用に好適である。 At least one unsaturated group A of the polymerizable compound (1) is more preferably a methacrylamide group or an acrylamide group, and most preferably at least one is an acrylamide group. A methacrylamide group and an acrylamide group have high hydrophilicity and high hydrolysis resistance, are excellent in hydrolysis resistance, and can be expected to have greater biocompatibility. Furthermore, the acrylamide group has the highest sensitivity (curability) to active energy rays such as ultraviolet rays (UV) among the unsaturated groups A described above, and can be rapidly polymerized even when using a highly safe visible light or LED light source. can proceed, and almost no unpolymerized or uncured monomer remains. Therefore, it can be suitably used as a biomaterial and is suitable for applications in the medical and pharmaceutical fields.
本発明の重合性化合物（２）は、下記一般式(６)で表されるホスホリルコリン基又はその類似基を有する多官能タイプモノマー（２）である。 The polymerizable compound (2) of the present invention is a polyfunctional type monomer (2) having a phosphorylcholine group represented by the following general formula (6) or a group analogous thereto.
一般式（６）中、Ｂは（メタ）アクリレート基、（メタ）アクリルアミド基、アリル基、ビニル基、マレイミド基から選択されるいずれか１種の不飽和基である。Ｂは、アンモニウム型カチオンとリン酸エステル型アニオンから構成される両性イオン（ベタイン構造）と連結することにより、不飽和基を有する両性イオンの構造体が形成されている。このような不飽和基を有する両性イオン構造体ｎ個が、連結基Ｚを介して連結されている。ｎは１～１００の整数である。 In general formula (6), B is any one unsaturated group selected from a (meth)acrylate group, (meth)acrylamide group, allyl group, vinyl group, and maleimide group. B is linked to an amphoteric ion (betaine structure) composed of an ammonium-type cation and a phosphate-type anion to form an amphoteric ion structure having an unsaturated group. n zwitterionic structures having such unsaturated groups are linked via the linking group Z. n is an integer from 1 to 100;
ｎが１である場合、重合性化合物（２）の分子内に不飽和基Ｂが１個存在する。又、Ｒ６、Ｒ７とＲ８はそれぞれ独立に、炭素数１～２４の直鎖状のアルキレン基、ヒドロキシアルキレン基或いはアルキレンオキシアルキレン基；炭素数２～２４の直鎖状のアルケニル基、ヒドロキシアルケニル基或いはアルキレンオキシアルケニル基；炭素数３～３６の分岐状のアルキレン基、ヒドロキシアルキレン基或いはアルキレンオキシアルキレン基；炭素数３～３６の分岐状のアルケニル基、ヒドロキシアルケニル基或いはアルキレンオキシアルケニル基；炭素数３～３６のヒドロキシル基で置換されてもよい、飽和又は不飽和の脂環式炭化水素或いは脂環式エーテル基；炭素数６～２４のヒドロキシル基で置換されてもよい、芳香族炭化水素を表す（但し、Ｒ８は、存在しなくてもよい）。Ｒ９とＲ１０はそれぞれ独立に、ビニル基；アリル基；マレイミド基；炭素数１～６の直鎖状のアルキル基；炭素数２～６のアルケニル基を表す。なお、Ｒ６～Ｒ１０のいずれかに、１個以上のビニル基、アリル基あるいはマレイミド基を有する。 When n is 1, one unsaturated group B is present in the molecule of the polymerizable compound (2). R 6 , R 7 and R 8 are each independently a linear alkylene group, hydroxyalkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 1 to 24 carbon atoms; a linear alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms; hydroxyalkenyl group or alkyleneoxyalkenyl group; branched alkylene group, hydroxyalkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 3 to 36 carbon atoms; branched alkenyl group, hydroxyalkenyl group or alkyleneoxyalkenyl group having 3 to 36 carbon atoms a saturated or unsaturated alicyclic hydrocarbon or alicyclic ether group optionally substituted by a hydroxyl group having 3 to 36 carbon atoms; an aromatic aromatic optionally substituted by a hydroxyl group having 6 to 24 carbon atoms represents a hydrocarbon (with the proviso that R8 may be absent); R 9 and R 10 each independently represent a vinyl group; an allyl group; a maleimide group; a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms. Any one of R 6 to R 10 has one or more vinyl groups, allyl groups or maleimide groups.
ｎは２～１００の整数であることが好ましい。この場合、重合性化合物（２）の分子内に同一種類又は異なる種類の不飽和基Ｂが２～１００個存在する。又、Ｒ６、Ｒ７とＲ８はそれぞれ独立に、炭素数１～２４の直鎖状のアルキレン基、ヒドロキシアルキレン基或いはアルキレンオキシアルキレン基；炭素数２～２４の直鎖状のアルケニル基、ヒドロキシアルケニル基或いはアルキレンオキシアルケニル基；炭素数３～３６の分岐状のアルキレン基、ヒドロキシアルキレン基或いはアルキレンオキシアルキレン基；炭素数３～３６の分岐状のアルケニル基、ヒドロキシアルケニル基或いはアルキレンオキシアルケニル基；炭素数３～３６のヒドロキシル基で置換されてもよい、飽和又は不飽和の脂環式炭化水素或いは脂環式エーテル基；炭素数６～２４のヒドロキシル基で置換されてもよい、芳香族炭化水素を表す。Ｒ９とＲ１０はそれぞれ独立に、ビニル基；アリル基；マレイミド基；炭素数１～６の直鎖状のアルキル基；炭素数２～６のアルケニル基を表す。 n is preferably an integer of 2-100. In this case, 2 to 100 unsaturated groups B of the same type or different types are present in the molecule of the polymerizable compound (2). R 6 , R 7 and R 8 are each independently a linear alkylene group, hydroxyalkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 1 to 24 carbon atoms; a linear alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms; hydroxyalkenyl group or alkyleneoxyalkenyl group; branched alkylene group, hydroxyalkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 3 to 36 carbon atoms; branched alkenyl group, hydroxyalkenyl group or alkyleneoxyalkenyl group having 3 to 36 carbon atoms a saturated or unsaturated alicyclic hydrocarbon or alicyclic ether group optionally substituted by a hydroxyl group having 3 to 36 carbon atoms; an aromatic aromatic optionally substituted by a hydroxyl group having 6 to 24 carbon atoms represents hydrocarbons. R 9 and R 10 each independently represent a vinyl group; an allyl group; a maleimide group; a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms.
重合性化合物（２）の不飽和基Ｂは、メタクリレート基、アクリレート基、メタクリルアミド基とアクリルアミド基から選択されるいずれか１種の不飽和基であることが好ましい。Ｂがこれらの不飽和基である場合、熱や活性エネルギー線照射によるラジカル重合が温和な条件下で容易に進行することができ、又、ラジカル重合可能な多種多様なモノマーと共重合することができ、目的に応じた様々な重合体や架橋性硬化物（ヒドロゲルを含む）を得ることができる。 The unsaturated group B of the polymerizable compound (2) is preferably any one unsaturated group selected from a methacrylate group, an acrylate group, a methacrylamide group and an acrylamide group. When B is one of these unsaturated groups, radical polymerization by heat or active energy ray irradiation can proceed easily under mild conditions, and copolymerization with a wide variety of radically polymerizable monomers is possible. Various polymers and crosslinkable cured products (including hydrogels) can be obtained according to the purpose.
重合性化合物（２）の不飽和基Ｂは、少なくとも１個以上はメタクリルアミド基又はアクリルアミド基であることがより好ましく、少なくとも１個以上はアクリルアミド基であることが最も好ましい。メタクリルアミド基とアクリルアミド基は重合性も親水性も高く、耐加水分解性に優れており、生体適合性がより期待できる。更に、アクリルアミド基は紫外線（ＵＶ）等の活性エネルギー線に対する感度（硬化性）が上記した不飽和基Ｂの中で最も高く、安全性が高い可視光線、ＬＥＤ光源を用いても、速やかに重合が進行することができ、未重合や未硬化のモノマーが殆ど残らないため、生体材料として好適に用いられ、医療や医薬分野への応用に好適である。 At least one unsaturated group B in the polymerizable compound (2) is more preferably a methacrylamide group or an acrylamide group, and most preferably at least one is an acrylamide group. A methacrylamide group and an acrylamide group have high polymerizability and hydrophilicity, are excellent in hydrolysis resistance, and can be expected to have greater biocompatibility. Furthermore, the acrylamide group has the highest sensitivity (curability) to active energy rays such as ultraviolet rays (UV) among the unsaturated groups B described above, and can be rapidly polymerized even when using a highly safe visible light or LED light source. can proceed, and almost no unpolymerized or uncured monomer remains.
本発明の重合性化合物（３）は、下記一般式(７)で表されるホスホリルコリン基又はその類似基を有する多官能タイプモノマー（３）である。 The polymerizable compound (3) of the present invention is a polyfunctional type monomer (3) having a phosphorylcholine group represented by the following general formula (7) or a group analogous thereto.
一般式（７）中、ＤとＥはそれぞれ独立に、（メタ）アクリレート基、（メタ）アクリルアミド基、アリル基、ビニル基、マレイミド基から選択されるいずれか１種の不飽和基である。又、Ｒ１１、Ｒ１２とＲ１３はそれぞれ独立に、炭素数１～２４の直鎖状のアルキレン基ヒドロキシアルキレン基或いはアルキレンオキシアルキレン基；炭素数２～２４の直鎖状のアルケニル基、ヒドロキシアルケニル基或いはアルキレンオキシアルケニル基；炭素数３～３６の分岐状のアルキレン基、ヒドロキシアルキレン基或いはアルキレンオキシアルキレン基；炭素数３～３６の分岐状のアルケニル基、ヒドロキシアルケニル基或いはアルキレンオキシアルケニル基；炭素数３～３６のヒドロキシル基で置換されてもよい、飽和又は不飽和の脂環式炭化水素或いは脂環式エーテル基；炭素数６～２４のヒドロキシル基で置換されてもよい、芳香族炭化水素を表す（但し、Ｒ１１及び／又はＲ１３は、存在しなくてもよい）。Ｒ１４とＲ１５はそれぞれ独立に、ビニル基；アリル基；マレイミド基；炭素数１～６の直鎖状のアルキル基；炭素数２～６のアルケニル基を表す。 In general formula (7), D and E are each independently any one unsaturated group selected from a (meth)acrylate group, (meth)acrylamide group, allyl group, vinyl group and maleimide group. R 11 , R 12 and R 13 are each independently a linear alkylene group having 1 to 24 carbon atoms, a hydroxyalkylene group or an alkyleneoxyalkylene group; a linear alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, hydroxy alkenyl group or alkyleneoxyalkenyl group; branched alkylene group, hydroxyalkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 3 to 36 carbon atoms; branched alkenyl group, hydroxyalkenyl group or alkyleneoxyalkenyl group having 3 to 36 carbon atoms; A saturated or unsaturated alicyclic hydrocarbon or alicyclic ether group optionally substituted by a hydroxyl group having 3 to 36 carbon atoms; Aromatic carbon optionally substituted by a hydroxyl group having 6 to 24 carbon atoms represents hydrogen (provided that R 11 and/or R 13 may be absent); R 14 and R 15 each independently represent a vinyl group; an allyl group; a maleimido group; a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms.
重合性化合物（３）の不飽和基ＤとＥは、それぞれ独立に、メタクリレート基、アクリレート基、メタクリルアミド基とアクリルアミド基から選択されるいずれか１種の不飽和基であることが好ましい。不飽和基ＤとＥがこれらの不飽和基である場合、熱や活性エネルギー線照射によるラジカル重合が温和な条件下で容易に進行することができ、更に、ラジカル重合可能な多種多様なモノマーと共重合することができ、目的に応じた様々な重合体や架橋性硬化物（ヒドロゲルを含む）を得ることができる。 The unsaturated groups D and E of the polymerizable compound (3) are each independently preferably any one unsaturated group selected from a methacrylate group, an acrylate group, a methacrylamide group and an acrylamide group. When the unsaturated groups D and E are these unsaturated groups, radical polymerization by heat or active energy ray irradiation can proceed easily under mild conditions. It can be copolymerized, and various polymers and crosslinkable cured products (including hydrogels) can be obtained according to the purpose.
又、重合性化合物（３）の不飽和基ＤとＥのうち、少なくとも１個以上はメタクリルアミド基又はアクリルアミド基であることがより好ましく、少なくとも１個以上はアクリルアミド基であることが最も好ましい。メタクリルアミド基とアクリルアミド基は重合性も親水性も高く、耐加水分解性に優れており、生体適合性がより期待できる。更に、アクリルアミド基は紫外線（ＵＶ）等の活性エネルギー線に対する感度（硬化性）が上記した不飽和基ＤとＥの中で最も高く、高安全性の可視光線やＬＥＤ光源を用いても、速やかに重合が進行することができ、未反応や未硬化のモノマーが殆ど残らないため、生体材料として好適に用いることができ、医療や医薬分野への応用に好適である。 At least one of the unsaturated groups D and E of the polymerizable compound (3) is more preferably a methacrylamide group or an acrylamide group, and most preferably at least one is an acrylamide group. A methacrylamide group and an acrylamide group have high polymerizability and hydrophilicity, are excellent in hydrolysis resistance, and can be expected to have greater biocompatibility. Furthermore, the acrylamide group has the highest sensitivity (curability) to active energy rays such as ultraviolet rays (UV) among the above-described unsaturated groups D and E, and can be rapidly cured even when using a highly safe visible light or LED light source. Since the polymerization can proceed in a short period of time and almost no unreacted or uncured monomer remains, it can be suitably used as a biomaterial and is suitable for applications in the medical and pharmaceutical fields.
本発明の重合性化合物（４）は、下記一般式(８)で表されるホスホリルコリン類似基を有する多官能タイプモノマー（４）又は単官能タイプモノマー（５）である。 The polymerizable compound (4) of the present invention is a polyfunctional type monomer (4) or a monofunctional type monomer (5) having a phosphorylcholine-like group represented by the following general formula (8).
一般式（８）中、Ｆは（メタ）アクリレート基、（メタ）アクリルアミド基、アリル基、ビニル基、マレイミド基から選択されるいずれか１種の不飽和基１個を有するｉ価の有機基である。Ｆは、ｉ個のリン酸エステル型アニオンとアンモニウム型カチオンから構成される両性イオン（ベタイン構造）と連結することにより、分子内に不飽和基１個以上と両性イオン２個以上を有する構造体が形成されている。又、Ｒ１６は、ｉ個の前記ベタイン構造に共有されていてもよい。ｉは２～１０の整数である。Ｒ１６とＲ１７はそれぞれ独立に、炭素数１～２４の直鎖状のアルキレン基、ヒドロキシアルキレン基或いはアルキレンオキシアルキレン基；炭素数２～２４の直鎖状のアルケニル基、ヒドロキシアルケニル基或いはアルキレンオキシアルケニル基；炭素数３～３６の分岐状のアルキレン基、ヒドロキシアルキレン基或いはアルキレンオキシアルキレン基；炭素数３～３６の分岐状のアルケニル基、ヒドロキシアルケニル基或いはアルキレンオキシアルケニル基；炭素数３～３６のヒドロキシル基で置換されてもよい、飽和又は不飽和の脂環式炭化水素或いは脂環式エーテル基；炭素数６～２４のヒドロキシル基で置換されてもよい、芳香族炭化水素を表す。Ｒ１８、Ｒ１９とＲ２０はそれぞれ独立に、ビニル基；アリル基；マレイミド基；炭素数１～６の直鎖状のアルキル基；炭素数２～６のアルケニル基；炭素数６～２４のヒドロキシル基で置換されてもよい、芳香族炭化水素を表す。又、Ｒ１８、Ｒ１９とＲ２０がビニル基、アリル基、マレイミド基から選択されるいずれか１個以上の不飽和基である場合、重合性化合物（４）は多官能タイプモノマー（４）である。Ｒ１８、Ｒ１９とＲ２０のいずれもが不飽和基を有さない場合、重合性化合物（４）は単官能タイプモノマー（５）である。 In the general formula (8), F is an i-valent organic group having one unsaturated group selected from a (meth)acrylate group, a (meth)acrylamide group, an allyl group, a vinyl group, and a maleimide group. is. F is a structure having one or more unsaturated groups and two or more amphoteric ions in the molecule by linking with a zwitterion (betaine structure) composed of i phosphate ester anions and ammonium cations. is formed. Also, R 16 may be shared by i said betaine structures. i is an integer from 2 to 10; R 16 and R 17 are each independently a linear alkylene group, hydroxyalkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 1 to 24 carbon atoms; a linear alkenyl group, hydroxyalkenyl group or alkylene group having 2 to 24 carbon atoms; oxyalkenyl group; branched alkylene group, hydroxyalkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 3 to 36 carbon atoms; branched alkenyl group, hydroxyalkenyl group or alkyleneoxyalkenyl group having 3 to 36 carbon atoms; It represents a saturated or unsaturated alicyclic hydrocarbon or alicyclic ether group optionally substituted with 36 hydroxyl groups; an aromatic hydrocarbon optionally substituted with a hydroxyl group having 6 to 24 carbon atoms. R 18 , R 19 and R 20 each independently represent a vinyl group; an allyl group; a maleimido group; a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms; Represents an aromatic hydrocarbon which may be substituted with a hydroxyl group. Further, when R 18 , R 19 and R 20 are one or more unsaturated groups selected from a vinyl group, an allyl group and a maleimide group, the polymerizable compound (4) is a polyfunctional type monomer (4) is. When none of R 18 , R 19 and R 20 has an unsaturated group, the polymerizable compound (4) is a monofunctional type monomer (5).
重合性化合物（４）の不飽和基Ｆは、メタクリレート基、アクリレート基、メタクリルアミド基とアクリルアミド基から選択されるいずれか１種の不飽和基であることが好ましい。重合性化合物（４）がこれらの不飽和基を有する場合、熱や活性エネルギー線照射によるラジカル重合が温和な条件下で容易に進行することができ、更に、ラジカル重合可能な多種多様なモノマーと共重合することができ、目的に応じた様々な重合体や架橋性硬化物（ヒドロゲルを含む）を得ることができる。 The unsaturated group F of the polymerizable compound (4) is preferably any one unsaturated group selected from a methacrylate group, an acrylate group, a methacrylamide group and an acrylamide group. When the polymerizable compound (4) has these unsaturated groups, radical polymerization by heat or active energy ray irradiation can proceed easily under mild conditions, and further, with a wide variety of radically polymerizable monomers. It can be copolymerized, and various polymers and crosslinkable cured products (including hydrogels) can be obtained according to the purpose.
又、重合性化合物（４）の不飽和基Ｆはメタクリルアミド基又はアクリルアミド基であることがより好ましく、アクリルアミド基であることが最も好ましい。メタクリルアミド基とアクリルアミド基は重合性も親水性も高く、耐加水分解性に優れており、生体適合性がより期待できる。更に、アクリルアミド基は紫外線（ＵＶ）等の活性エネルギー線に対する感度（硬化性）が上記した不飽和基Ｆの中で最も高く、高安全性の可視光線やＬＥＤ光源を用いても、速やかに重合反応を進行することができ、未反応や未硬化のモノマーが殆ど残らないため、生体材料として好適に用いることができ、医療や医薬分野への応用に好適である。 Further, the unsaturated group F of the polymerizable compound (4) is more preferably a methacrylamide group or an acrylamide group, most preferably an acrylamide group. A methacrylamide group and an acrylamide group have high polymerizability and hydrophilicity, are excellent in hydrolysis resistance, and can be expected to have greater biocompatibility. Furthermore, the acrylamide group has the highest sensitivity (curability) to active energy rays such as ultraviolet rays (UV) among the unsaturated groups F described above, and can be rapidly polymerized even when using a highly safe visible light or LED light source. Since the reaction can proceed and almost no unreacted or uncured monomer remains, it can be suitably used as a biomaterial and is suitable for applications in the medical and pharmaceutical fields.
本発明の重合性化合物（１）～（４）の製造方法は、下記二つの工程を含む。第一工程は、水酸基を有する化合物と２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキソホスホランを反応させ、ジオキサホスホラン基を有する化合物を合成する工程である。第二工程は、第三級アミノ基を有するアミン化合物を用いて、第一工程で得られるジオキサホスホラン基を有する化合物を開環させ、目的の重合性化合物（１）～（４）を合成する工程である。 The method for producing the polymerizable compounds (1) to (4) of the present invention includes the following two steps. The first step is a step of reacting a compound having a hydroxyl group with 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxophosphorane to synthesize a compound having a dioxaphosphorane group. In the second step, using an amine compound having a tertiary amino group, the compound having a dioxaphospholane group obtained in the first step is ring-opened to obtain the desired polymerizable compounds (1) to (4). This is the step of synthesizing.
第一工程の原料である水酸基を有する化合物が不飽和基を有するアルコールであり、かつ、第二工程の原料である第三級アミノ基を有するアミン化合物が分子内に第三級アミン基１個以上（ｍ個、ｍは１～１０の整数である。）を有するアミン化合物である場合、第一工程と第二工程の反応により重合性化合物（１）（多官能タイプモノマー（１））を製造することができる。なお、不飽和基を有するアルコールは、特に限定されないが、分子内に不飽和基１個以上と水酸基１個以上を有する化合物が好ましい。又、分子内に第三級アミノ基１個以上を有するアミン化合物は、分子内に不飽和基を有しても、有さなくてもよい。 The compound having a hydroxyl group, which is the raw material of the first step, is an alcohol having an unsaturated group, and the amine compound having a tertiary amino group, which is the raw material of the second step, has one tertiary amine group in the molecule. or more (m, where m is an integer of 1 to 10), the polymerizable compound (1) (multifunctional type monomer (1)) is produced by the reaction in the first step and the second step. can be manufactured. Although the alcohol having an unsaturated group is not particularly limited, a compound having one or more unsaturated groups and one or more hydroxyl groups in the molecule is preferable. Moreover, the amine compound having one or more tertiary amino groups in the molecule may or may not have an unsaturated group in the molecule.
第一工程の原料である水酸基を有する化合物が分子内に水酸基１個以上（ｎ個、ｎは１～１００の整数である。）を有するアルコール化合物であり、かつ、第二工程の原料である第三級アミノ基を有するアミン化合物が不飽和基を有するアミン化合物である場合、第一工程と第二工程の反応により重合性化合物（２）（多官能タイプモノマー（２））を製造することができる。なお、不飽和基を有するアミン化合物は、特に限定されないが、分子内に不飽和基１個以上と第三級アミノ基１個以上を有する化合物が好ましい。又、分子内に水酸基１個以上を有するアルコール化合物は、分子内に不飽和基を有しても、有さなくてもよい。 The compound having a hydroxyl group, which is the raw material of the first step, is an alcohol compound having one or more hydroxyl groups (n, where n is an integer of 1 to 100) in the molecule, and is the raw material of the second step. When the amine compound having a tertiary amino group is an amine compound having an unsaturated group, the polymerizable compound (2) (polyfunctional type monomer (2)) is produced by the reaction of the first step and the second step. can be done. Although the amine compound having an unsaturated group is not particularly limited, a compound having one or more unsaturated groups and one or more tertiary amino groups in the molecule is preferable. Also, an alcohol compound having one or more hydroxyl groups in the molecule may or may not have an unsaturated group in the molecule.
第一工程の原料である水酸基を有する化合物が分子内に不飽和基１個と水酸基１個を有するアルコールであり、かつ、第二工程の原料である第三級アミノ基を有するアミン化合物が分子内に第三級アミノ基１個と不飽和基1個以上を有するアミン化合物である場合、第一工程と第二工程の反応により重合性化合物（３）（多官能タイプモノマー（３））を製造することができる。なお、第一工程の水酸基を有する化合物の不飽和基と第二工程のアミン化合物の不飽和基は同一であっても、異なってもよい。又、第二工程のアミン化合物における置換基（Ｒ１３～Ｒ１５）が不飽和基を１個以上有する場合、３官能以上の不飽和基を有する多官能タイプモノマー（３－１）を製造することができ、置換基（Ｒ１３～Ｒ１５）が不飽和基を有さない場合、２官能の不飽和基を有する多官能タイプモノマー（３－２）を製造することができる。 The compound having a hydroxyl group, which is the raw material of the first step, is an alcohol having one unsaturated group and one hydroxyl group in the molecule, and the amine compound having a tertiary amino group, which is the raw material of the second step, is a molecule. In the case of an amine compound having one tertiary amino group and one or more unsaturated groups inside, the polymerizable compound (3) (multifunctional type monomer (3)) is produced by the reaction in the first step and the second step. can be manufactured. The unsaturated group of the compound having a hydroxyl group in the first step and the unsaturated group of the amine compound in the second step may be the same or different. Further, when the substituents (R 13 to R 15 ) in the amine compound in the second step have one or more unsaturated groups, a polyfunctional type monomer (3-1) having a trifunctional or higher unsaturated group is produced. and when the substituents (R 13 to R 15 ) do not have unsaturated groups, a polyfunctional type monomer (3-2) having a bifunctional unsaturated group can be produced.
第一工程の原料である水酸基を有する化合物が分子内に不飽和基１個と水酸基２個以上を有するアルコールであり、かつ、第二工程の原料である第三級アミノ基を有するアミン化合物が分子内に第三級アミノ基１個と不飽和基１個以上を有するアミン化合物である場合、第一工程と第二工程の反応により重合性化合物（４）（多官能タイプモノマー（４））を製造することができる。なお、アミン化合物における置換基（Ｒ１８～Ｒ２０）は同一又は異なる不飽和基を１個以上有する。 The compound having a hydroxyl group, which is the raw material of the first step, is an alcohol having one unsaturated group and two or more hydroxyl groups in the molecule, and the amine compound having a tertiary amino group, which is the raw material of the second step. In the case of an amine compound having one tertiary amino group and one or more unsaturated groups in the molecule, a polymerizable compound (4) (multifunctional type monomer (4)) is formed by the reaction in the first step and the second step. can be manufactured. The substituents (R 18 to R 20 ) in the amine compound have one or more identical or different unsaturated groups.
第一工程の原料である水酸基を有する化合物が分子内に不飽和基１個と水酸基２個を有するアルコールであり、かつ、第二工程の原料である第三級アミノ基を有するアミン化合物が分子内に第三級アミノ基１個以上を有し、不飽和基を有さないアミン化合物である場合、第一工程と第二工程の反応により重合性化合物（４）（単官能タイプモノマー（５））を製造することができる。 The compound having a hydroxyl group, which is the raw material of the first step, is an alcohol having one unsaturated group and two hydroxyl groups in the molecule, and the amine compound having a tertiary amino group, which is the raw material of the second step, is a molecule. In the case of an amine compound having one or more tertiary amino groups inside and no unsaturated groups, the reaction in the first step and the second step yields a polymerizable compound (4) (monofunctional type monomer (5 )) can be manufactured.
第一工程は、水酸基を有する化合物と２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキソホスホランを反応させ、ジオキサホスホラン基を有する化合物を合成する工程である。第一工程に用いる不飽和基を有するアルコールは、分子内に（メタ）アクリレート基、（メタ）アクリルアミド基、アリル基、ビニル基、マレイミド基から選択されるいずれか１種の不飽和基１個以上及び水酸基１個以上を有することが特徴である。具体的に、不飽和基を有するアルコールの不飽和基は（メタ）アクリレート基である場合、不飽和基を有するアルコールとして、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、［４−（ヒドロキシメチル）シクロヘキシル］メチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－３－フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－３－（メタ）アクリルプロピルアクリレート、（メタ）アクリル酸２，３－ジヒドロキシプロピル、グリセリンモノ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、モノペンタエリスリトール（メタ）アクリレート、ジペンタエリストールペンタ（メタ）アクリレート、１，４－シクロヘキサンジメタノールモノ（メタ）アクリレート等が挙げあれる。 The first step is a step of reacting a compound having a hydroxyl group with 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxophosphorane to synthesize a compound having a dioxaphosphorane group. The alcohol having an unsaturated group used in the first step has one unsaturated group selected from a (meth)acrylate group, a (meth)acrylamide group, an allyl group, a vinyl group, and a maleimide group in the molecule. and one or more hydroxyl groups. Specifically, when the unsaturated group of the alcohol having an unsaturated group is a (meth)acrylate group, the alcohol having an unsaturated group includes 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, [4−(hydroxymethyl)cyclohexyl]methyl (meth)acrylate, 2-hydroxy-3- Phenoxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxy-3-(meth)acrylpropyl acrylate, 2,3-dihydroxypropyl (meth)acrylate, glycerin mono(meth)acrylate, glycerin di(meth)acrylate, pentaerythritol tri( meth)acrylate, monopentaerythritol (meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol mono(meth)acrylate and the like.
又、不飽和基を有するアルコールの不飽和基は（メタ）アクリルアミド基である場合、不飽和基を有するアルコールとして、ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシイソプロピル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシブチル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシイソブチル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシシクロヘキシル（メタ）アクリルアミド、ジヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド、ジヒドロキシイソプロピル（メタ）アクリルアミド、ジ（２，３－ジヒドロキシプロピル）（メタ）アクリルアミド、ジヒドロキシブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メチル－Ｎ－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。 Further, when the unsaturated group of the alcohol having an unsaturated group is a (meth)acrylamide group, the alcohol having an unsaturated group includes hydroxymethyl (meth)acrylamide, hydroxyethyl (meth)acrylamide, and hydroxypropyl (meth)acrylamide. , hydroxyisopropyl (meth)acrylamide, hydroxybutyl (meth)acrylamide, hydroxyisobutyl (meth)acrylamide, hydroxyhexyl (meth)acrylamide, hydroxycyclohexyl (meth)acrylamide, dihydroxyethyl (meth)acrylamide, dihydroxypropyl (meth)acrylamide, dihydroxyisopropyl(meth)acrylamide, di(2,3-dihydroxypropyl)(meth)acrylamide, dihydroxybutyl(meth)acrylamide, N-methyl-N-hydroxyethyl(meth)acrylamide and the like.
更に、不飽和基を有するアルコールの不飽和基はアリル基、ビニル基或いはマレイミド基である場合、不飽和基を有するアルコールとして、エチレングリコールモノアリルエーテル、グリセリンジアリルエーテル、ネオペンチルグリコールモノアリルエーテル、ソルビトールトリアリルエーテル、２－（１－ヒドロキシアリル）フェノール、４－アリル－１，２－ジヒドロキシベンゼン、４－アリル－１，３－ジヒドロキシベンゼン、１，５－ジヒドロキシ－２－プロピル－６－アリルアントラキノン、アリルアルコール、ｐ－アリルフェノール、４－ビニルフェノール、２－ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、４－ヒドロキシブチルビニルエーテル、Ｎ－（２－ヒドロキシエチル)マレイミド、３－ヒドロキシフェニルマレイミド、４－ヒドロキシフェニルマレイミド等が挙げられる。 Furthermore, when the unsaturated group of the alcohol having an unsaturated group is an allyl group, a vinyl group or a maleimide group, the alcohol having an unsaturated group includes ethylene glycol monoallyl ether, glycerin diallyl ether, neopentyl glycol monoallyl ether, Sorbitol triallyl ether, 2-(1-hydroxyallyl)phenol, 4-allyl-1,2-dihydroxybenzene, 4-allyl-1,3-dihydroxybenzene, 1,5-dihydroxy-2-propyl-6-allyl anthraquinone, allyl alcohol, p-allylphenol, 4-vinylphenol, 2-hydroxyethyl vinyl ether, ethylene glycol monovinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, N-(2-hydroxyethyl)maleimide, 3-hydroxyphenyl maleimide, 4-hydroxyphenylmaleimide and the like.
前記の各種不飽和基を有するアルコールは、任意の１種を用いてもよく、２種以上を併用してもよい。又、安価な工業品を容易に調達できる観点と重合性や硬化性が高い観点から、不飽和基としてメタクリレート基、アクリレート基、メタクリルアミド基、アクリルアミド基のいずれか１個以上を有すること好ましい。耐加水分解性が優れ、低皮膚刺激性と低臭気の観点から、不飽和基としてメタクリルアミド基及び／又はアクリルアミド基を有することがより好ましい。これらの不飽和基を有するアルコールの中でも、Ｎ－ヒドロキシエチルアクリルアミドとＮ－ヒドロキシエチルメタクリルアミドは、皮膚刺激の代表値（Ｐ．Ｉ．Ｉ．値）がいずれも０．０であり、経口毒性もいずれも＞２０００ｍｇ／Ｋｇ(ラット)と安全性が高いため、特に好ましい。 Any one of the above alcohols having various unsaturated groups may be used, or two or more thereof may be used in combination. In addition, from the viewpoint of easy procurement of inexpensive industrial products and high polymerizability and curability, it is preferable to have one or more of methacrylate groups, acrylate groups, methacrylamide groups, and acrylamide groups as unsaturated groups. It is more preferable to have a methacrylamide group and/or an acrylamide group as an unsaturated group from the viewpoints of excellent hydrolysis resistance, low skin irritation and low odor. Among these alcohols having unsaturated groups, N-hydroxyethyl acrylamide and N-hydroxyethyl methacrylamide have a representative value (PII value) for skin irritation of 0.0, and oral toxicity. Both are particularly preferable because they are highly safe at >2000 mg/Kg (rat).
前記の第一工程に用いる分子内に水酸基１個以上を有するアルコール化合物は、分子内に一級又は二級の水酸基１個以上を有する化合物である。具体的には、分子内に水酸基１～１００個（ｎは１～１００の整数を表す。）を有することが好ましい。例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロパノール、ｔ－ブチルアルコール、９－デセン－１－オール、１－オクタコサノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール－１－モノメチルエーテル、４－ジメチルアミノ-1-ブタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等の分子内に一級又は二級の水酸基１個を有する単官能アルコール化合物、エチレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，２－プロパンジオール（プロピレングリコール）、１，４－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，３－ブチレングリコール、１，２－ヘキサンジオール、オクタンジオール、１，３－アダマンタンジオール、アダマンタンジメタノール、２－ヒドロキシベンジルアルコール、２－（２－ヒドロキシエチル）フェノール、ステアリルジエタノールアミン、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、イソソルビド、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルナンジメタノール、ノルボルナンジオール、ノルボルネンジメタノール、ノルボルネンジオール、トリシクロデカンジメタノール、ペンタシクロペンタデカンジメタノール、２,２,４,４－テトラメチル－１,３－シクロブタンジオール、スピログリコール、ジオキサングリコール、１，４：３，６－ジアンヒドロソルビトール、１，４：３，６－ジアンヒドロアンニトール、１，４：３，６－ジアンヒドロイジトール、水添ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＦ、水添テルペンジフェノール及びこれらのＥＯ、ＰＯ、カプロラクトン変性物などの脂環状骨格を有するジオール等の分子内に一級又は二級の水酸基２個を有する二官能アルコール化合物、グリセリン、ブタントリオール、１，３，５－シクロヘキサントリオール、１，３，５－アダマンタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，２，４－ブタントリオール、１，２，５－ペンタントリオール、１，２，９－ノナントリオール、１，２，７－ヘプタントリオール、ペンタエリトリトール、エリスリトール、１，１，３，３－プロパンテトラオール、ソルビタン、キシリトール、マンニトール、ソルビトール、イノシトール、スクロース、エストリオール、ペイミン、カルシトリオール、ポリグリセリン等の分子内に一級又は二級の水酸基３個以上を有する多官能アルコール化合物が挙げられる。これらのアルコール化合物は１種又は２種以上を含有することも可能である。 The alcohol compound having one or more hydroxyl groups in the molecule used in the first step is a compound having one or more primary or secondary hydroxyl groups in the molecule. Specifically, it preferably has 1 to 100 hydroxyl groups (n represents an integer of 1 to 100) in the molecule. For example, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropanol, t-butyl alcohol, 9-decen-1-ol, 1-octacosanol, diethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol-1-monomethyl ether, 4-dimethylamino-1-butanol, cyclohexanol. , monofunctional alcohol compounds having one primary or secondary hydroxyl group in the molecule such as benzyl alcohol, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-propanediol (propylene glycol), 1,4-butanediol , 1,3-butanediol, 1,3-butylene glycol, 1,2-hexanediol, octanediol, 1,3-adamantanediol, adamantanedimethanol, 2-hydroxybenzyl alcohol, 2-(2-hydroxyethyl) Phenol, stearyldiethanolamine, neopentyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, isosorbide, cyclohexanedimethanol, norbornanedimethanol, norbornanediol, norbornenedimethanol, norbornenediol, tricyclodecanedimethanol, pentacyclopentadecanedimethanol, 2,2 ,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol, spiroglycol, dioxane glycol, 1,4: 3,6-dianhydrosorbitol, 1,4: 3,6-dianhydroannitol, 1,4: 3,6-Dianhydroiditol, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, hydrogenated terpene diphenol and their EO, PO, caprolactone modified products and other diols having an alicyclic skeleton in the molecule. Difunctional alcohol compound having two hydroxyl groups, glycerin, butanetriol, 1,3,5-cyclohexanetriol, 1,3,5-adamantanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,2,4-butane triol, 1,2,5-pentanetriol, 1,2,9-nonanetriol, 1,2,7-heptanetriol, pentaerythritol, erythritol, 1,1,3,3-propanetetraol, sorbitan, xylitol, Mannitol, sorbitol, inositol, sucrose, estriol, peimin, calcitriol, polyglycerin, etc. Polyfunctional alcohols having 3 or more primary or secondary hydroxyl groups in the molecule compounds. One or more of these alcohol compounds can be contained.
前記の分子内に水酸基１個以上を有するアルコール化合物は、分子内に一級又は二級の水酸基２個以上と繰り返す単位（骨格）を有するポリオール化合物でもよい。具体的には、ポリエチレンポリオール、ポリプロピレンポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等のエーテル骨格を有するポリエーテルポリオール、ポリ１，２－ブタジエンポリオール、水添１，２－ポリブタジエンポリオール、ポリ１，４－ブタジエンポリオール、水添１，４－ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール、水添ポリイソプレンポリオール等のオレフィン骨格を有するポリオレフィンポリオール、炭素数１～１２の直鎖、分岐鎖又は環状の脂肪族炭化水素又は芳香環骨格又は複素環骨格を有するポリオールと炭酸ジエステルからなるカーボンネート骨格を有するポリカーボネートポリオール、脂肪族、芳香族カルボン酸と各種グリコールからなる炭素数１～１２の直鎖、分岐鎖又は環状の脂肪族炭化水素又は芳香環又は複素環のエステル骨格有するポリエステルポリオール、シリコーン骨格に水酸基を導入したポリシリコーンポリオール、水酸基含有（メタ）アクリロイルモノマーの単独重合及びそれと他の共重合可能のモノマーと共重合することで得られるアクリル骨格を有するポリアクリルポリオール等が挙げられる。又、前記各種ポリオールの分子量は３００～１０，０００であることが好ましい。これらのポリオール化合物は１種又は２種以上を含有することも可能である。 The alcohol compound having one or more hydroxyl groups in the molecule may be a polyol compound having a unit (framework) repeating two or more primary or secondary hydroxyl groups in the molecule. Specifically, polyethylene polyol, polypropylene polyol, polyether polyol having an ether skeleton such as polytetramethylene ether glycol, poly 1,2-butadiene polyol, hydrogenated 1,2-polybutadiene polyol, poly 1,4-butadiene polyol , Hydrogenated 1,4-polybutadiene polyol, polyisoprene polyol, polyolefin polyol having an olefin skeleton such as hydrogenated polyisoprene polyol, linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon or aromatic ring skeleton having 1 to 12 carbon atoms or a polycarbonate polyol having a carbonate skeleton consisting of a polyol having a heterocyclic skeleton and a carbonic acid diester, a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon having 1 to 12 carbon atoms consisting of an aliphatic or aromatic carboxylic acid and various glycols Or a polyester polyol having an aromatic ring or heterocyclic ester skeleton, a polysilicone polyol with a hydroxyl group introduced into the silicone skeleton, a hydroxyl group-containing (meth)acryloyl monomer homopolymerized and copolymerized with other copolymerizable monomers. and polyacrylic polyols having an acrylic skeleton such as Further, the molecular weight of the various polyols is preferably 300 to 10,000. One or more of these polyol compounds can be contained.
第一工程に用いる水酸基を有する化合物は、前記の不飽和基を有するアルコール、単官能アルコール化合物、二官能アルコール化合物、多官能アルコール化合物、ポリオール化合物から選択される１種又は２種以上を併用することができる。 The compound having a hydroxyl group used in the first step is selected from alcohols having unsaturated groups, monofunctional alcohol compounds, difunctional alcohol compounds, polyfunctional alcohol compounds, and polyol compounds. be able to.
第一工程において、水酸基を有する化合物と２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキソホスホランの反応は、水酸基を有する化合物が有する水酸基と２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキソホスホランとが化学量論的に進行するため、水酸基と２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキソホスホランは１．０：１．０モル比の配合量で使用することができ、又、どちらかを過剰に用いることで反応の完結が促進されるため、好ましい。一般的に、水酸基を有する化合物の水酸基１モルに対して、２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキソホスホランは０．８～３．０倍モルの範囲で用いられる。又、前記範囲は、１．０～２．０倍モルの範囲が好ましく、１．０５～１．５倍モルの範囲が特に好ましい。 In the first step, the reaction between the compound having a hydroxyl group and 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxophospholane is performed to convert the hydroxyl group of the compound having a hydroxyl group to 2-chloro-2-oxo-1, Since 3,2-dioxophosphorane proceeds stoichiometrically, a hydroxyl group and 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxophosphorane are added at a molar ratio of 1.0:1.0. It is preferable because it can be used in a blended amount, and an excessive use of either accelerates the completion of the reaction. In general, 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxophosphorane is used in an amount of 0.8 to 3.0 mol per 1 mol of the hydroxyl group of the compound having a hydroxyl group. The range is preferably 1.0 to 2.0 mol, more preferably 1.05 to 1.5 mol.
第一工程において、反応の進行を促進するため、反応で発生する塩化水素を積極的に反応系内から除去することが好ましい。例えば、乾燥窒素やヘリウム等不活性ガスを反応系内に吹き込みながら反応を行うことや無機系や有機系アルカリを中和剤として反応系内に加えことが挙げられる。第一工程の反応に用いられる中和剤は、１種でもよく、２種以上を併用してもよい。無機系アルカリとしては、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム等を用いることができる。又、有機系アルカリを用いる場合、活性水素を有さない第三級アミンであることが好ましく、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエチルアミン、メチルジイソプロピルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチルアリルアミン等を用いることができる。中和剤の使用量は２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキソホスホランの使用量に対して１．０～１０．０倍モルであり、好ましくは１．２～５．０倍モルであり、より好ましくは１．５～３．０倍モルである。中和剤の使用量は１．０倍モル未満である場合、反応完結時に発生する塩化水素を全量に中和することができず、又、１０倍モル超を用いる場合、中和に使用されてない中和剤が不純物として多くに含むこととなり、回収や分離する必要があり、好ましくない。更に、回収や分離しやすい観点から、中和剤としてトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエチルアミン、メチルジイソプロピルアミン等の低沸点第三級アミン用いることが特に好ましい。 In the first step, it is preferable to positively remove hydrogen chloride generated in the reaction from the reaction system in order to promote the progress of the reaction. For example, the reaction may be carried out while blowing an inert gas such as dry nitrogen or helium into the reaction system, or an inorganic or organic alkali may be added to the reaction system as a neutralizing agent. One type of neutralizing agent may be used for the reaction in the first step, or two or more types may be used in combination. Potassium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium hydroxide and the like can be used as the inorganic alkali. Further, when an organic alkali is used, it is preferably a tertiary amine having no active hydrogen, such as trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, triisopropylamine, methyldiethylamine, dimethylethylamine, methyldiisopropylamine, N, N , N′,N′-tetramethylethylenediamine, N,N-diethylallylamine and the like can be used. The amount of the neutralizing agent used is 1.0 to 10.0 mol, preferably 1.2 to 5 times the amount of 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxophospholane used. 0.0 times the molar amount, more preferably 1.5 to 3.0 times the molar amount. If the amount of the neutralizing agent used is less than 1.0 mol, the hydrogen chloride generated at the completion of the reaction cannot be completely neutralized. A large amount of the neutralizing agent is contained as an impurity, and it is necessary to recover and separate it, which is not preferable. Furthermore, from the viewpoint of easy recovery and separation, it is particularly preferable to use a low-boiling tertiary amine such as trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, triisopropylamine, methyldiethylamine, dimethylethylamine, and methyldiisopropylamine as a neutralizing agent.
第一工程において、必要に応じて非プロトン性溶媒を用いることができる。例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、アセトン、酢酸エチル、トルエン、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド等が挙げられる。又、反応で発生する塩化水素を中和剤で中和してなる中和塩を反応溶液から析出させ、ろ過等により容易に反応系から除去できる観点から、反応溶媒はジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、トルエン等の非極性のものであることが好ましい。第一工程の反応に用いられる溶媒は、１種でもよく、２種以上を併用してもよい。又、反応溶媒の使用量は特に限定されないが、原料の溶解性、反応速度や溶媒回収の容易性等の観点から、反応原料（中和剤を含む）の合計質量に対して１０～５００％、好ましくは２０～３００％、より好ましくは５０～２００％である。 An aprotic solvent can be used in the first step, if desired. Examples include diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, acetone, ethyl acetate, toluene, acetonitrile, N,N-dimethylformamide and the like. In addition, the reaction solvent is diethyl ether, tetrahydrofuran, toluene, from the viewpoint that a neutralized salt obtained by neutralizing hydrogen chloride generated in the reaction with a neutralizing agent is precipitated from the reaction solution and can be easily removed from the reaction system by filtration or the like. It is preferably non-polar such as. The solvent used for the reaction in the first step may be used alone or in combination of two or more. In addition, the amount of the reaction solvent used is not particularly limited, but from the viewpoint of the solubility of the raw materials, the reaction rate, the ease of solvent recovery, etc., it is 10 to 500% with respect to the total mass of the reaction raw materials (including the neutralizing agent). , preferably 20 to 300%, more preferably 50 to 200%.
第一工程において、原料の仕込み（混合）と反応は、－３０℃～８０℃の温度で行うことができ、又、－２０℃～６０℃の温度で行うことが好ましく、－１０℃～４０℃の温度で行うことがより好ましい。温度が－３０℃未満である場合、原料の種類によって反応液から原料が析出する可能性や反応速度が著しく低下する可能性があり、その結果、反応を完結するまでの所要時間が極めて長くなるため、好ましくない。又、温度が８０℃を超えると、反応速度が速く、発生する反応熱により反応液の温度が更に高くなり、反応速度を制御し難くなり、副反応が多発し、高純度の目的生成物を高収率で取得することができなくなるため、好ましくない。反応時間は温度によって変動するが、一般的には０．１～４８時間であり、又、０．２～２４時間であることが好ましく、０．５～１２時間であることがより好ましい。 In the first step, the charging (mixing) and reaction of raw materials can be carried out at a temperature of -30°C to 80°C, preferably -20°C to 60°C, and -10°C to 40°C. It is more preferable to carry out at a temperature of °C. If the temperature is less than -30°C, depending on the type of raw material, there is a possibility that the raw material will precipitate out of the reaction solution or the reaction rate will decrease significantly, resulting in an extremely long time required to complete the reaction. Therefore, it is not preferable. On the other hand, when the temperature exceeds 80° C., the reaction rate is high, and the generated reaction heat further increases the temperature of the reaction solution. It is not preferable because it becomes impossible to obtain with a high yield. Although the reaction time varies depending on the temperature, it is generally 0.1 to 48 hours, preferably 0.2 to 24 hours, more preferably 0.5 to 12 hours.
第一工程において、原料、中和剤及び溶媒の混合方法は特に限定するものではないが、反応熱を発生するため、原料の混合は水酸基を有するアルコール中に、又は水酸基を有するアルコールと中和剤及び／又は溶媒との混合液中に、２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキソホスホランを連続的に滴下する或いは間歇的に加える方法が好ましい。又、混合温度は使用する原料の品種によって変動するが、反応速度を適宜に制御し、副反応を抑制するため、－３０℃～３０℃であることが好ましく、－２０℃～１０℃であることがより好ましく、－１０℃～０℃であることが最も好ましい。第一工程の反応は原料の混合と同時に進行するため、原料の品種によって、混合終了後、直ちに中和塩をろ過したり、反応溶媒を回収したり、反応液の処理を行うことができる。又、反応を完結させるため、混合後、反応液の温度を上げ、残反応を行うことが好ましい。その際の反応温度は－２０℃～８０℃であり、０℃～６０℃であることが好ましく、１０℃～４０℃であることがより好ましい。残反応の温度によって必要な反応時間は変動するが、好ましくは０．１～４０時間であり、より好ましくは０．２～２０時間であり、最も好ましくは０．５～１０時間である。 In the first step, the method of mixing the raw materials, the neutralizing agent and the solvent is not particularly limited. A method of continuously adding dropwise or intermittently adding 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxophosphorane to the mixture with the agent and/or solvent is preferred. The mixing temperature varies depending on the type of raw materials used, but it is preferably -30°C to 30°C, more preferably -20°C to 10°C, in order to appropriately control the reaction rate and suppress side reactions. is more preferred, and -10°C to 0°C is most preferred. Since the reaction in the first step proceeds simultaneously with the mixing of the raw materials, depending on the type of raw materials, the neutralized salt can be filtered, the reaction solvent can be recovered, or the reaction solution can be treated immediately after the mixing is completed. Moreover, in order to complete the reaction, it is preferable to raise the temperature of the reaction solution after mixing to carry out the remaining reaction. The reaction temperature at that time is -20°C to 80°C, preferably 0°C to 60°C, more preferably 10°C to 40°C. Although the required reaction time varies depending on the temperature of the residual reaction, it is preferably 0.1 to 40 hours, more preferably 0.2 to 20 hours, and most preferably 0.5 to 10 hours.
第二工程は、第一工程で製造したジオキサホスホラン基を有する化合物を用いて、分子内に第三級アミノ基１個以上を有するアミン化合物と反応させ、ホスホリルコリン基類似基を有する重合性化合物（１）～（４）を合成する工程である。第一工程で得られたジオキサホスホラン基を有する化合物を含む反応液は、第一工程の反応後に精製せず、そのまま第二工程に用いることもできるが、中和塩をろ過等により除去、溶媒を蒸留により回収、分離等の精製を行うことが好ましい。第一工程で得られた反応液を精製することにより、純度８０％以上のジオキサホスホラン基を有する化合物を取得することができる。高純度のジオキサホスホラン基を有する化合物を第二工程に用いて、第三級アミン化合物と反応させることにより高純度のホスホリルコリン基又はその類似基を有する多官能タイプモノマー（１）～（４）と単官能タイプモノマー（５）を製造することができる。なお、第一工程に用いた中和剤が、第二工程で使用する原料の第三級アミン化合物と同じである場合、第一工程で残存する未反応の第三級アミンは除去せず、ジオキサホスホラン基を有する化合物とともに第二工程に用いることができる。 In the second step, the compound having a dioxaphospholane group produced in the first step is reacted with an amine compound having one or more tertiary amino groups in the molecule to obtain a polymerizable compound having a phosphorylcholine-like group. This is the step of synthesizing compounds (1) to (4). The reaction solution containing the compound having a dioxaphospholane group obtained in the first step can be used as it is in the second step without being purified after the reaction in the first step, but the neutralized salt is removed by filtration or the like. It is preferable to collect the solvent by distillation and perform purification such as separation. By purifying the reaction solution obtained in the first step, a compound having a dioxaphospholane group with a purity of 80% or more can be obtained. Polyfunctional type monomers (1) to (4) having highly pure phosphorylcholine groups or analogous groups thereof are obtained by reacting a compound having a highly pure dioxaphospholane group in the second step with a tertiary amine compound. ) and monofunctional type monomers (5) can be produced. If the neutralizing agent used in the first step is the same as the raw material tertiary amine compound used in the second step, the unreacted tertiary amine remaining in the first step is not removed, It can be used in the second step together with a compound having a dioxaphospholane group.
第二工程に用いるアミン化合物は、分子内に第三級アミノ基１個以上を有するアミン化合物である。具体的には、分子内に第三級アミノ基ｍ個（ｍは１～１０の整数を表す。）を有することが好ましい。又、アミン化合物が有するｍ個の第三級アミノ基における置換基はそれぞれ独立に、同一であっても、異なってもよく、アミン化合物の分子内には不飽和基を有しても、有さなくてもよい。 The amine compound used in the second step is an amine compound having one or more tertiary amino groups in the molecule. Specifically, it preferably has m tertiary amino groups (m represents an integer of 1 to 10) in the molecule. Further, the substituents on the m tertiary amino groups of the amine compound may be independently the same or different. You don't have to.
第二工程に用いる不飽和基を有するアミン化合物は、分子内に（メタ）アクリレート基、（メタ）アクリルアミド基、アリル基、ビニル基、マレイミド基から選択されるいずれか１種の不飽和基１個以上及び第三級アミノ基１個以上を有することが特徴である。具体的には、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノブチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノオクチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノブチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノオクチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－メチルエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノブチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノオクチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノオクチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－メチルエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノブチル（メタ）アクリルアミド、ジメチル（メタ）アリルアミン、ジエチル（メタ）アリルアミン、ジブチル（メタ）アリルアミン、ジ（メタ）アリルメチルアミン、ジ（メタ）アリルエチルアミン、ジ（メタ）アリルブチルアミン、トリ（メタ）アリルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルビニルアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチルビニルアミン、Ｎ，Ｎ－ジブチルビニルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルビニルアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチルビニルアミン、Ｎ，Ｎ－ジブチルビニルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチル－４－ビニルアニリン、Ｎ－［４－メチル－７－（ジメチルアミノ）クマリン－３－イル］マレインイミド、７－ジエチルアミノー３－（４－マレイミドフェニル）－４－メチルクマリン等が挙げられる。又、これらの不飽和基を有するアミン化合物は１種又は２種以上を併用することができる。 The amine compound having an unsaturated group used in the second step has an unsaturated group 1 selected from a (meth)acrylate group, a (meth)acrylamide group, an allyl group, a vinyl group, and a maleimide group in the molecule. and one or more tertiary amino groups. Specifically, N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, N,N-dimethylaminopropyl (meth)acrylate, N,N-dimethylaminobutyl (meth)acrylate, N,N-dimethylaminooctyl (meth) ) acrylate, N,N-diethylaminoethyl (meth)acrylate, N,N-diethylaminopropyl (meth)acrylate, N,N-diethylaminobutyl (meth)acrylate, N,N-diethylaminooctyl (meth)acrylate, N,N -methylethylaminoethyl (meth)acrylate, N,N-diethylaminobutyl (meth)acrylate, N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylamide, N,N-dimethylaminopropyl (meth)acrylamide, N,N-dimethyl Aminobutyl (meth)acrylamide, N,N-dimethylaminooctyl (meth)acrylamide, N,N-diethylaminoethyl (meth)acrylamide, N,N-diethylaminopropyl (meth)acrylamide, N,N-diethylaminobutyl (meth) Acrylamide, N,N-diethylaminooctyl (meth)acrylamide, N,N-methylethylaminoethyl (meth)acrylamide, N,N-diethylaminobutyl (meth)acrylamide, dimethyl (meth)allylamine, diethyl (meth)allylamine, dibutyl (meth)allylamine, di(meth)allylmethylamine, di(meth)allylethylamine, di(meth)allylbutylamine, tri(meth)allylamine, N,N-dimethylvinylamine, N,N-diethylvinylamine, N , N-dibutylvinylamine, N,N-dimethylvinylamine, N,N-diethylvinylamine, N,N-dibutylvinylamine, N,N-dimethyl-4-vinylaniline, N-[4-methyl-7 -(dimethylamino)coumarin-3-yl]maleimide, 7-diethylamino-3-(4-maleimidophenyl)-4-methylcoumarin and the like. Also, these amine compounds having an unsaturated group can be used singly or in combination of two or more.
前記の不飽和基を有するアミン化合物は、安価な工業品を容易に調達できる観点と重合性や硬化性が高い観点から、不飽和基としてメタクリレート基、アクリレート基、メタクリルアミド基、アクリルアミド基から選択されるいずれか１個以上を有することが好ましく、又耐加水分解性に優れる観点からメタクリルアミド基及び／又はアクリルアミド基を有することがより好ましい。中でも、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドが特に好ましい。 The amine compound having an unsaturated group is selected from a methacrylate group, an acrylate group, a methacrylamide group, and an acrylamide group as the unsaturated group from the viewpoints of easy procurement of inexpensive industrial products and high polymerizability and curability. It is preferable to have one or more of any of the above, and from the viewpoint of excellent hydrolysis resistance, it is more preferable to have a methacrylamide group and/or an acrylamide group. Among them, N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate and N,N-dimethylaminopropyl (meth)acrylamide are particularly preferred.
前記第二工程に用いる分子内に第三級アミノ基１個以上を有するアミン化合物は、分子内に第三級アミノ基１個を有する単官能アミン化合物と第三級アミノ基２個以上を有する多官能アミン化合物である。単官能アミン化合物として、具体的には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリイソブチルアミン、ジメチルエチルアミン、メチルジエチルアミン、メチルエチルプロピルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルラウリルアミン、トリヘキシルアミン、トリ－ｎ－オクチルアミン、トリノニルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ－ジオクタデシルメチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチル－１－ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチル－１－ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルベンジルアミン、Ｎ－メチルモルホリン、Ｎ－エチルモルホリン、２－［２－（ジメチルアミノ）エトキシ］エタノール等が挙げられる。これらの単官能アミン化合物は１種又は２種以上を含有することも可能である。 The amine compound having one or more tertiary amino groups in the molecule used in the second step has a monofunctional amine compound having one tertiary amino group in the molecule and two or more tertiary amino groups in the molecule. It is a polyfunctional amine compound. Specific examples of monofunctional amine compounds include trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, triisopropylamine, tributylamine, triisobutylamine, dimethylethylamine, methyldiethylamine, methylethylpropylamine, N,N-dimethylhexylamine, N , N-dimethyllaurylamine, trihexylamine, tri-n-octylamine, trinonylamine, N,N-dimethylcyclohexylamine, N,N-dioctadecylmethylamine, N,N-dimethylbenzylamine, N,N -dimethyl-1-naphthylamine, N,N-diethyl-1-naphthylamine, N,N-dimethylbenzylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, 2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethanol and the like. be done. One or more of these monofunctional amine compounds can be contained.
分子内に第三級アミノ基２個以上を有する多官能アミン化合物として、具体的には、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－１，３－ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－１，４－ジアミノブタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルヘキサメチレンジアミン、１，４－ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミン、ビス［２－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）エチル］エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ'',Ｎ''－ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ'',Ｎ''－ペンタメチルジプロピレントリアミン、Ｎ－メチル－Ｎ，Ｎ－ビス［３－（ジメチルアミノ）プロピル]アミン、トリス［２－（ジメチルアミノ）エチル］アミン、１，１，４，７，１０，１０－ヘキサメチルトリエチレンテトラミ、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ'',Ｎ''－ペンタキス（２－ヒドロキシプロピル）ジエチレントリアミン、２，４，６－トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等が挙げられる。これらの多官能アミン化合物は１種又は２種以上を含有することも可能である。 Specific examples of polyfunctional amine compounds having two or more tertiary amino groups in the molecule include N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine and N,N,N',N'-tetraethylethylenediamine. , N,N,N′,N′-tetramethyl-1,3-diaminopropane, N,N,N′,N′-tetramethyl-1,4-diaminobutane, N,N,N′,N′ -tetramethylhexamethylenediamine, 1,4-dimethylpiperazine, triethylenediamine, bis[2-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether, N,N,N',N'',N''-pentamethyl Diethylenetriamine, N,N,N',N'',N''-pentamethyldipropylenetriamine, N-methyl-N,N-bis[3-(dimethylamino)propyl]amine, tris[2-(dimethylamino ) ethyl]amine, 1,1,4,7,10,10-hexamethyltriethylenetetrami, N,N,N′,N″,N″-pentakis(2-hydroxypropyl)diethylenetriamine, 2, 4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol and the like. One or more of these polyfunctional amine compounds can be contained.
前記の分子内に第三級アミノ基１個以上を有するアミン化合物は、第三級アミノ基２個以上と繰り返す単位（骨格）を有するポリアミン化合物でもよい。具体的には、Ｎ，Ｎ－ジエチルグリシジルアミン等のＮ，Ｎ－ジアルキルグリシジルアミン、Ｎ，Ｎ－ジベンジルグリシジルアミンによる慣用のポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリオール、ポリシリコーンポリオール、ポリアクリルポリオールのキャッピングにより得られるポリエーテルポリアミン、ポリオレフィンポリアミン、ポリカーボネートポリアミン、ポリエステルポリアミン、ポリシリコーンポリアミン、ポリアクリルポリアミン等が挙げられる。又、前記各種の不飽和基を有するアミン化合物が、単独重合若しくは他の共重合可能の不飽和基を有する化合物との共重合により得られるポリアミンが挙げられる。前記各種ポリアミンの分子量は３００～１０，０００であることが好ましい。これらのポリアミン化合物は１種又は２種以上を含有することも可能である。 The amine compound having one or more tertiary amino groups in the molecule may be a polyamine compound having a unit (skeleton) repeating two or more tertiary amino groups. Specifically, N,N-dialkylglycidylamines such as N,N-diethylglycidylamine, conventional polyether polyols, polyolefin polyols, polycarbonate polyols, polyester polyols, polysilicone polyols based on N,N-dibenzylglycidylamine, Polyether polyamines obtained by capping polyacrylic polyols, polyolefin polyamines, polycarbonate polyamines, polyester polyamines, polysilicone polyamines, polyacrylic polyamines and the like can be mentioned. Also included are polyamines obtained by homopolymerization or copolymerization with other copolymerizable unsaturated group-containing amine compounds. The molecular weight of the various polyamines is preferably 300 to 10,000. One or more of these polyamine compounds can be contained.
第二工程に用いる第三級アミノ基を有する化合物は、前記の不飽和基を有するアミン化合物、単官能アミン化合物、多官能アミン化合物、ポリアミンル化合物から選択される１種又は２種以上を併用することができる。 The compound having a tertiary amino group used in the second step is selected from the amine compound having an unsaturated group, the monofunctional amine compound, the polyfunctional amine compound, and the polyamine compound, or a combination of two or more. can do.
第二工程において、第一工程で得られるジオキサホスホラン基を有する化合物とアミン化合物の反応は、アミン化合物が有する第三級アミノ基がジオキサホスホラン基を有する化合物の環状構造（－１，３，２－ジオキソホスホラン）を開環させ、リン酸エステル型アニオンとアンモニウム型カチオンから構成される両性イオン（ホスホリルコリン基類似基）が形成されることを特徴とし、この反応はアミン化合物が有する第三級アミノ基とジオキサホスホラン基を有する化合物の環状構造とが化学量論的に進行するものであり、アミン化合物が有する第三級アミノ基の合計モル数とジオキサホスホラン基を有する化合物の環状構造の合計モル数は、１：１モル比の配合量で使用することができ、又、どちらかを過剰に用いることで反応の完結が促進されるため、好ましい。一般的に、ジオキサホスホラン基を有する化合物の環状構造１モルに対して、アミン化合物が有する第三級アミノ基は０．８～２０．０倍モルの範囲で用いられる。又、前記範囲は１．０～１０．０倍モルの範囲が好ましく、１．１～５．０倍モルの範囲が特に好ましい。 In the second step, the reaction between the compound having a dioxaphospholane group obtained in the first step and the amine compound is such that the tertiary amino group of the amine compound forms a cyclic structure (-1 , 3,2-dioxophosphorane) to form a zwitterion (phosphorylcholine group-like group) composed of a phosphate ester anion and an ammonium cation. The cyclic structure of the compound having a tertiary amino group and a dioxaphospholane group is stoichiometrically advanced, and the total number of moles of the tertiary amino group of the amine compound and the dioxaphospholane The total number of moles of the cyclic structure of the compound having a group can be used at a molar ratio of 1:1, and using either one in excess promotes the completion of the reaction, which is preferable. In general, the tertiary amino group of the amine compound is used in an amount of 0.8 to 20.0 mol per 1 mol of the cyclic structure of the compound having a dioxaphospholane group. The range is preferably 1.0 to 10.0 times mol, more preferably 1.1 to 5.0 times mol.
第二工程において、必要に応じて非プロトン性溶媒を用いることができる。例えば、第一工程と同様に、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、アセトン、酢酸エチル、トルエン、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド等が挙げられる。又、原料であるアミン化合物等は極性の高いものが多いため、第二工程の反応溶媒はアセトン、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド等の極性溶媒が好ましい。第二工程の反応溶媒は、１種でもよく、２種以上を併用してもよい。反応溶媒の使用量は特に限定されないが、原料の溶解性、反応速度や溶媒回収の容易性等の観点から、反応原料の合計に対して１０～５０００質量％、好ましくは１００～３０００質量％、より好ましくは２００～１０００質量％である。なお、第一工程に用いた溶媒と第二工程で使用する溶媒が同じである場合、第一工程の反応終了後、溶媒を回収、分離等をせず、第一工程の生成物と共に第二工程に用いることができる。 An aprotic solvent can be used in the second step, if desired. Examples include diethyl ether, tetrahydrofuran, acetone, ethyl acetate, toluene, acetonitrile, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, etc., as in the first step. In addition, since many of the starting materials such as amine compounds are highly polar, the reaction solvent in the second step is preferably a polar solvent such as acetone, acetonitrile, N,N-dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide. The reaction solvent in the second step may be used alone or in combination of two or more. The amount of the reaction solvent used is not particularly limited, but from the viewpoint of the solubility of the raw materials, the reaction rate, the ease of solvent recovery, etc., it is 10 to 5000% by mass, preferably 100 to 3000% by mass, based on the total amount of the reaction raw materials. More preferably 200 to 1000% by mass. In addition, when the solvent used in the first step and the solvent used in the second step are the same, after the reaction in the first step is completed, the solvent is not recovered, separated, etc., and the second step is carried out together with the product of the first step. It can be used in the process.
第二工程において、反応は４０～１５０℃の温度で行うことができる。又、反応温度は５０～１２０℃の範囲内であることが好ましく、６０～１００℃の範囲内であることがより好ましい。反応温度が４０℃未満である場合、原料の種類、反応液の濃度等によって反応速度が極めて低くなる恐れがあり、反応が完結しない可能性もあるため、好ましくない。反応温度が１５０℃を超えると、副反応や目的化合物であるホスホリルコリン基又はその類似基を有する重合性化合物（１）～（４）の重合トラブルが発生しやすくなるため、好ましくない。反応時間は反応温度によって変動するが、一般的には１～１６８時間であり、４～１２０時間であることが好ましく、８～７２時間であることがより好ましい。 In the second step, the reaction can be carried out at a temperature of 40-150°C. Also, the reaction temperature is preferably in the range of 50 to 120°C, more preferably in the range of 60 to 100°C. If the reaction temperature is lower than 40° C., the reaction rate may be extremely low depending on the type of raw materials, the concentration of the reaction solution, etc., and the reaction may not be completed. If the reaction temperature exceeds 150° C., side reactions and polymerization troubles of the polymerizable compounds (1) to (4) having a phosphorylcholine group or a similar group thereof, which are the target compounds, tend to occur, which is not preferable. Although the reaction time varies depending on the reaction temperature, it is generally 1 to 168 hours, preferably 4 to 120 hours, more preferably 8 to 72 hours.
第二工程において、原料と溶媒を仕込む方法は特に限定するものではないが、反応速度がやや遅いため、全ての原料と溶媒（必要な場合）を反応容器に加え、加熱する方法が一般的である。又、低沸点の原料や溶媒を用いた場合、反応を促進するため、反応オ－トクレ－ブ等加圧可能な装置を用いる加圧下で実施することができる。 In the second step, the method of charging the raw materials and solvent is not particularly limited, but since the reaction rate is rather slow, it is common to add all the raw materials and solvent (if necessary) to the reaction vessel and heat it. be. In addition, when a raw material or solvent having a low boiling point is used, in order to promote the reaction, the reaction can be carried out under pressure using a pressurizing device such as a reaction autoclave.
第二工程の反応終了後、反応液中の溶媒や未反応の原料を蒸留により回収、分離し、更に貧溶媒による洗浄、沈殿、結晶等の精製を行い、淡黄色液体や白色固体として目的の重合性化合物（１）～（４）を取得することができる。 After the reaction in the second step is completed, the solvent and unreacted raw materials in the reaction solution are recovered and separated by distillation, and further purified by washing with a poor solvent, precipitation, crystals, etc., to obtain the desired product as a pale yellow liquid or white solid. Polymerizable compounds (1) to (4) can be obtained.
前記の第一工程と第二工程の反応はラジカル重合禁止剤の存在下で行うことが好ましい。重合禁止剤としては公知の物が使用できるが、例えば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ｔｅｒｔ－ブチルハイドロキノン、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルパラハイドロキノン、２，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルハイドロキノン、２，４－ジメチル－６－ｔｅｒｔブチルフェノ－ル、ハイドロキノンモノメチルエーテル等のフェノ－ル化合物、Ｎ－イソプロピル－Ｎ'－フェニル－パラ－フェニレンジアミン、Ｎ－（１，３－ジメチルブチル）－Ｎ'－フェニル－パラ－フェニレンジアミン、Ｎ－（１－メチルヘプチル）－Ｎ'－フェニル－パラ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ'－ジフェニル－パラ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ'－ジ－２－ナフチル－パラ－フェニレンジアミン等のパラフェニレンジアミン類、チオジフェニルアミン等のアミン化合物、２,２,６,６－テトラメチルピペリジン－１－オキシル、４－ヒドロキシ－２,２,６,６－テトラメチルピペリジン－１－オキシル、アセトアミドテトラメチルピペリジン－１－オキシル等のピペリジン－１－オキシルフリーラジカル化合物類等を例示することができる。これらの重合禁止剤は、１種又は２種以上を併用しても構わない。又、重合禁止剤の添加量は、第一工程及び／又は第二工程の反応液に含有される不飽和基を有するアルコール、不飽和基を有するアミン化合物、及び不飽和基を有する中間体の合計質量に対して１～１００００ｐｐｍ、好ましくは５～５０００ｐｐｍ、より好ましくは１０～３０００ｐｐｍである。 The reactions in the first step and the second step are preferably carried out in the presence of a radical polymerization inhibitor. As the polymerization inhibitor, known substances can be used, and examples include hydroquinone, methylhydroquinone, tert-butylhydroquinone, 2,6-di-tert-butylparahydroquinone, 2,5-di-tert-butylhydroquinone, 2, Phenolic compounds such as 4-dimethyl-6-tertbutylphenol, hydroquinone monomethyl ether, N-isopropyl-N'-phenyl-para-phenylenediamine, N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl -para-phenylenediamine, N-(1-methylheptyl)-N'-phenyl-para-phenylenediamine, N,N'-diphenyl-para-phenylenediamine, N,N'-di-2-naphthyl-para- Paraphenylenediamines such as phenylenediamine, amine compounds such as thiodiphenylamine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1- Examples include piperidine-1-oxyl free radical compounds such as oxyl and acetamidotetramethylpiperidine-1-oxyl. These polymerization inhibitors may be used singly or in combination of two or more. Further, the amount of the polymerization inhibitor to be added depends on the alcohol having an unsaturated group contained in the reaction solution of the first step and / or the second step, the amine compound having an unsaturated group, and the intermediate having an unsaturated group. 1 to 10000 ppm, preferably 5 to 5000 ppm, more preferably 10 to 3000 ppm relative to the total mass.
本発明の重合性化合物（１）～（４）の具体例を下記に示す。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of the polymerizable compounds (1) to (4) of the invention are shown below. In addition, this invention is not limited to these.
重合性化合物（１）（多官能タイプモノマー（１－１）～（１－２４））
重合性化合物（２）（多官能タイプモノマー（２－１）～（２－１４））
重合性化合物（３）（多官能タイプモノマー（３－１）～（３－１０））
）
)
重合性化合物（４）（多官能タイプモノマー４－１～４－７）
重合性化合物（４）（単官能タイプ（５－１）～（５－５））
以下、本発明を合成実施例と評価実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定するものではない。なお、特記しない限り、「部」及び「％」は質量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with synthesis examples and evaluation examples, but the present invention is not limited to these examples. "Parts" and "%" are based on mass unless otherwise specified.
＜分析装置＞
ＥＳＩ－ＭＳ：トリプル四重極 ＬＣ－ＭＳ（サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製TSQ QUANTUM ACCESS MAX）
ＦＩ－ＩＲ分光光度計：Ｎｉｃｏｌｅｔ ｉＳ５０（サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製）
ＧＰＣ：Ｐｒｏｍｉｎｅｎｃｅ－Ｉ ＬＣ－２０３０Ｃ（島津製作所株式会社製）
<Analyzer>
ESI-MS: Triple quadrupole LC-MS (TSQ QUANTUM ACCESS MAX manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.)
FI-IR spectrophotometer: Nicolet iS50 (manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.)
GPC: Prominence-I LC-2030C (manufactured by Shimadzu Corporation)
実施例、参考例及び比較例に用いる水酸基を有する化合物（ａ）、ＣＯＰ、中和剤（ｂ）、第三級アミノ基を有するアミン化合物（ｃ）、溶媒（ｄ）及び重合禁止剤（ｅ）は以下の通りである。 Compound (a) having hydroxyl group, COP, neutralizing agent (b), amine compound (c) having tertiary amino group, solvent (d) and polymerization inhibitor (e) used in Examples, Reference Examples and Comparative Examples ) are as follows:
（１）水酸基を有する化合物（ａ）
（ａ－１）不飽和基を有するアルコール化合物
ａ－１－１：Ｎ－ヒドロキシエチルアクリルアミド（ＫＪケミカルズ株式会社の登録商標「ＨＥＡＡ」、「Ｋｏｈｓｈｙｌｍｅｒ」）
ａ－１－２：２－ヒドロキシエチルアクリレート
ａ－１－３：４－ヒドロキシブチルアクリレート
ａ－１－４：２－ヒドロキシエチルメタクリレート
ａ－１－５：Ｎ－ヒドロキシイソプロピルメタクリルアミド
ａ－１－６：Ｎ－ヒドロキシエチルメタクリルアミド
ａ－１－７：１，４－シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート
ａ－１－８：２－ヒドロキシ－３－フェノキシプロピルアクリレート
ａ－１－９：エチレングリコールモノアリルエーテル
ａ－１－１０：Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）マレイミド
ａ－１－１１：ペンタエリスリトールテトラアクリレート
ａ－１－１２：Ｎ－メチル－Ｎ－ヒドロキシエチルアクリルアミド
ａ－１－１３：グリセリンジアクリレート
ａ－１－１４：モノペンタエリスリトールアクリレート
ａ－１－１５：エチレングリコールモノビニルエーテル
ａ－１－１６：アリルアルコール
ａ－１－１７：ｐ－アリルフェノール
ａ－１－１８：ジヒドロキシエチルアクリルアミド
ａ－１－１９：ジヒドロキシイソプロピルアクリルアミド
ａ－１－２０：ジヒドロキシイソプロピルメタクリルアミド
ａ－１－２１：アクリル酸２，３－ジヒドロキシプロピル
ａ－１－２２：メタクリル酸２，３－ジヒドロキシプロピル
ａ－１－２３：ジ（２，３－ジヒドロキシプロピル）アクリルアミド
ａ－１－２４：ジ（２，３－ジヒドロキシプロピル）メタクリルアミド
ａ－１－２５：４－アリル－１，２－ジヒドロキシベンゼン
ａ－１－２６：４－アリル－１，３－ジヒドロキシベンゼン
ａ－１－２７：グリセリンモノメタクリレート
（ａ－２）不飽和基を有しないアルコール化合物
ａ－２－１：イソプロピルアルコール
ａ－２－２：ジエチレングリコールモノメチルエーテル
ａ－２－３：１，３－ブチレングリコール
ａ－２－４：トリエチレングリコール
ａ－２－５：２－（２－ヒドロキシエチル）フェノール
ａ－２－６：１，４－シクロヘキサンジメタノール
ａ－２－７：ジエチレングリコール
ａ－２－８：イソソルビド
ａ－２－９：ジオキサングリコール
ａ－２－１０：グリセリン
ａ－２－１１：ペンタエリトリトール
ａ－２－１２：１，３，５－シクロヘキサントリオール
ａ－２－１３：１，１，３，３－プロパンテトラオール
ａ－２－１４：トリメチロールエタン
(1) compound (a) having a hydroxyl group
(a-1) Alcohol compound a-1-1 having an unsaturated group: N-hydroxyethyl acrylamide (registered trademarks of KJ Chemicals Co., Ltd. "HEAA", "Kohsylmer")
a-1-2: 2-hydroxyethyl acrylate a-1-3: 4-hydroxybutyl acrylate a-1-4: 2-hydroxyethyl methacrylate a-1-5: N-hydroxyisopropyl methacrylamide a-1-6 : N-hydroxyethyl methacrylamide a-1-7: 1,4-cyclohexanedimethanol monoacrylate a-1-8: 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate a-1-9: ethylene glycol monoallyl ether a- 1-10: N- (2-hydroxyethyl) maleimide a-1-11: pentaerythritol tetraacrylate a-1-12: N-methyl-N-hydroxyethyl acrylamide a-1-13: glycerin diacrylate a-1 -14: monopentaerythritol acrylate a-1-15: ethylene glycol monovinyl ether a-1-16: allyl alcohol a-1-17: p-allylphenol a-1-18: dihydroxyethyl acrylamide a-1-19: Dihydroxyisopropyl acrylamide a-1-20: dihydroxyisopropyl methacrylamide a-1-21: 2,3-dihydroxypropyl acrylate a-1-22: 2,3-dihydroxypropyl methacrylate a-1-23: di(2 ,3-dihydroxypropyl)acrylamide a-1-24: di(2,3-dihydroxypropyl)methacrylamide a-1-25: 4-allyl-1,2-dihydroxybenzene a-1-26: 4-allyl- 1,3-dihydroxybenzene a-1-27: glycerin monomethacrylate (a-2) alcohol compound having no unsaturated group a-2-1: isopropyl alcohol a-2-2: diethylene glycol monomethyl ether a-2-3 : 1,3-butylene glycol a-2-4: triethylene glycol a-2-5: 2-(2-hydroxyethyl) phenol a-2-6: 1,4-cyclohexanedimethanol a-2-7: Diethylene glycol a-2-8: isosorbide a-2-9: dioxane glycol a-2-10: glycerin a-2-11: pentaerythritol a-2-12: 1,3,5-cyclohexanetriol a-2-13 : 1,1,3,3-propanetetraol a-2-14: trimethylolethane
（２）ＣＯＰ：２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキサホスホラン (2) COP: 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxaphospholane
（３）中和剤（ｂ）
ｂ－１：炭酸カリウム
ｂ－２：炭酸水素ナトリウム
ｂ－３：水酸化ナトリウム
ｂ－４：トリエチルアミン
ｂ－５：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン
ｂ－６：Ｎ，Ｎ－ジエチルアリルアミン
(3) Neutralizing agent (b)
b-1: potassium carbonate b-2: sodium hydrogen carbonate b-3: sodium hydroxide b-4: triethylamine b-5: N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine b-6: N,N- Diethylallylamine
（４）第三級アミノ基を有するアミン化合物（ｃ）
（ｃ－１）不飽和基と第三級アミノ基を有するアミン化合物
ｃ－１－１：Ｎ，Ｎ－ジエチルアリルアミン
ｃ－１－２：Ｎ，Ｎ－ジアリルメチルアミン
ｃ－１－３：Ｎ，Ｎ－ジアリルエチルアミン
ｃ－１－４：Ｎ，Ｎ－ジアリルブチルアミン
ｃ－１－５：Ｎ，Ｎ－ジメチルアリルアミン
ｃ－１－６：トリアリルアミン
ｃ－１－７：Ｎ，Ｎ－ジメチルビニルアミン
ｃ－１－８：Ｎ，Ｎ－ジメチル－４－ビニルアニリン
ｃ－１－９：ジメチルアミノエチルアクリレート（ＫＪケミカルズ株式会社の登録商標「ＤＭＡＥＡ」、「Ｋｏｈｓｈｙｌｍｅｒ」）
ｃ－１－１０：ジメチルアミノエチルメタクリレート
ｃ－１－１１：ジメチルアミノプロピルアクリルアミド（ＫＪケミカルズ株式会社の登録商標「ＤＭＡＰＡＡ」、「Ｋｏｈｓｈｙｌｍｅｒ」）
ｃ－１－１２：ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド
ｃ－１－１３：Ｎ－［４－メチル－７－（ジメチルアミノ）クマリン－３－イル］マレインイミド
（ｃ－２）不飽和基を有さず、第三級アミノ基を有するアミン化合物
ｃ－２－１：トリメチルアミン
ｃ－２－２：トリエチルアミン
ｃ－２－３：Ｎ，Ｎ－ジメチルヘキシルアミン
ｃ－２－４：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン
ｃ－２－５：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラエチルエチレンジアミン
ｃ－２－６：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－１，３－ジアミノプロパン
ｃ－２－７：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－１，４－ジアミノブタン
ｃ－２－８：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルヘキサメチレンジアミン
ｃ－２－９：トリエチレンジアミン
ｃ－２－１０：１，４－ジメチルピペラジン
ｃ－２－１１：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’－ペンタメチルジエチレントリアミン
ｃ－２－１２：２，４，６－トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール
ｃ－２－１３：トリス［２－（ジメチルアミノ）エチル］アミン
ｃ－２－１４：１，１，４，７，１０，１０－ヘキサメチルトリエチレンテトラミン
(4) Amine compound (c) having a tertiary amino group
(c-1) Amine compound having an unsaturated group and a tertiary amino group c-1-1: N,N-diethylallylamine c-1-2: N,N-diallylmethylamine c-1-3: N , N-diallylethylamine c-1-4: N,N-diallylbutylamine c-1-5: N,N-dimethylallylamine c-1-6: triallylamine c-1-7: N,N-dimethylvinylamine c-1-8: N,N-dimethyl-4-vinylaniline c-1-9: dimethylaminoethyl acrylate (registered trademarks of KJ Chemicals Co., Ltd. "DMAEA", "Kohsylmer")
c-1-10: dimethylaminoethyl methacrylate c-1-11: dimethylaminopropyl acrylamide (registered trademarks of KJ Chemicals Co., Ltd. "DMAPAA", "Kohsylmer")
c-1-12: dimethylaminopropyl methacrylamide c-1-13: N-[4-methyl-7-(dimethylamino)coumarin-3-yl]maleimide (c-2) having no unsaturated group , amine compound having a tertiary amino group c-2-1: trimethylamine c-2-2: triethylamine c-2-3: N,N-dimethylhexylamine c-2-4: N,N,N', N'-tetramethylethylenediamine c-2-5: N,N,N',N'-tetraethylethylenediamine c-2-6: N,N,N',N'-tetramethyl-1,3-diaminopropane c -2-7: N,N,N',N'-tetramethyl-1,4-diaminobutane c-2-8: N,N,N',N'-tetramethylhexamethylenediamine c-2-9 : Triethylenediamine c-2-10: 1,4-dimethylpiperazine c-2-11: N,N,N',N'',N''-pentamethyldiethylenetriamine c-2-12: 2,4,6 - tris(dimethylaminomethyl)phenol c-2-13: tris[2-(dimethylamino)ethyl]amine c-2-14: 1,1,4,7,10,10-hexamethyltriethylenetetramine
（５）溶媒（ｄ）
ｄ－１：テトラヒドロフラン
ｄ－２：ジイソピロピルエーテル
ｄ－３：アセトン
ｄ－４：メチルエチルケトン
ｄ－５：酢酸エチル
ｄ－６：クロロホルム
ｄ－７：アセトニトリル
ｄ－８：Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド
ｄ－９：ジメチルアセトアミド
ｄ－１０：メチルホルムアミド
ｄ－１１：Ｎ－メチル－２－ピロリドン
ｄ－１２：３－メトキシ－Ｎ，Ｎ－ジメチルプロパンアミド（ＫＪケミカルズ株式会社の登録商標「ＫＪＣＭＰＡ」）
(5) solvent (d)
d-1: tetrahydrofuran d-2: diisopropyl ether d-3: acetone d-4: methyl ethyl ketone d-5: ethyl acetate d-6: chloroform d-7: acetonitrile d-8: N,N-dimethylformamide d -9: dimethylacetamide d-10: methylformamide d-11: N-methyl-2-pyrrolidone d-12: 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide (KJ Chemicals Co., Ltd. registered trademark "KJCMPA")
（６）重合禁止剤（ｅ）
ｅ－１：チオジフェニルアミン
ｅ－２：ハイドロキノン
ｅ－３：ハイドロキノンモノメチルエーテル
ｅ－４：２,２,６,６－テトラメチルピペリジン－１－オキシル
ｅ－５：４－ｔｅｒｔ－ブチルカテコ－ル
ｅ－６：ジブチルヒドロキシトルエン
ｅ－７：スチリル化－Ｎ－アミノビフェニ－ル
ｅ－８：４，４’－ブチリデンビス（６－ｔｅｒｔ－ブチル－ｍ－クレゾ－ル）
(6) polymerization inhibitor (e)
e-1: thiodiphenylamine e-2: hydroquinone e-3: hydroquinone monomethyl ether e-4: 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl e-5: 4-tert-butyl catechol e- 6: dibutylhydroxytoluene e-7: styrylated-N-aminobiphenyl e-8: 4,4'-butylidene bis(6-tert-butyl-m-cresol)
＜実施例１＞ 多官能タイプモノマー（１－１）の合成
（第一工程）攪拌機、温度計、滴下ロートと窒素導入管を備えた５００ｍＬの四つ口フラスコに、ヒドロキシエチルアクリルアミド（ａ－１－１）３４．５ｇ（３００ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（ｂ－４）３３．４ｇ（３３０ｍｍｏｌ、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル（ｅ－３）３４ｍｇ、溶媒としてテトラヒドロフラン（ｄ－１）１７０ｇを加え、乾燥窒素を吹き込みながら、混合液を撹拌し、－２０℃に冷却した。滴下ロートから２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキサホスホラン（ＣＯＰ）４１．１ｇ（３３０ｍｍｏｌ）と溶媒（ｄ－１）６０ｇの混合液をフラスコにゆっくり滴下し、反応を行った。なお、滴下中、フラスコ中の反応液の温度を－２０℃に維持し、反応液を撹拌し続け、反応の進行に伴い、トリエチルアミン塩酸塩が白い沈殿物として析出した。滴下終了後、反応液の温度を徐々に２０℃に昇温し、更に２０℃で４時間撹拌を続けた。反応終了後、沈殿物を濾別し、ろ液を減圧濃縮して、溶媒（ｄ－１）を回収し、無色液体のジオキサホスホラン基を有する化合物（中間体１）６６．４ｇを得た。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）分析により該中間体の純度は９８％であり、収率は９６％と算出された。
<Example 1> Synthesis of polyfunctional type monomer (1-1) (first step) Hydroxyethyl acrylamide (a-1 -1) 34.5 g (300 mmol), 33.4 g (330 mmol) of triethylamine (b-4), 34 mg of hydroquinone monomethyl ether (e-3) as a polymerization inhibitor, and 170 g of tetrahydrofuran (d-1) as a solvent are added, and dry nitrogen is added. The mixture was stirred and cooled to −20° C. with 41.1 g (330 mmol) of 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxaphosphorane (COP) and a solvent ( d-1) 60 g of the mixed liquid was slowly dropped into the flask to carry out the reaction.During the dropping, the temperature of the reaction liquid in the flask was maintained at −20° C., and the reaction liquid was continuously stirred to allow the reaction to progress. As a result, triethylamine hydrochloride was deposited as a white precipitate.After the completion of the dropwise addition, the temperature of the reaction solution was gradually raised to 20° C., and stirring was continued at 20° C. for 4 hours.After the reaction was completed, the precipitate was removed. After filtration, the filtrate was concentrated under reduced pressure to recover the solvent (d-1) to obtain 66.4 g of a colorless liquid compound having a dioxaphospholane group (Intermediate 1).Gas chromatography (GC) ) The purity of the intermediate was 98% by analysis and the yield was calculated to be 96%.
（第二工程）攪拌機、温度計とコンデンサーを付けた１０００ｍＬの四つ口フラスコに第一工程で得られた中間体１ ６５．０ｇ（２８７ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン（ｃ－２－４）１５．９ｇ（１３７ｍｍｏｌ）、溶媒としてアセトニトリル（ｄ－７）４０５ｇ、重合禁止剤としてチオジフェニルアミン（ｅ－１）３２ｍｇを加え、８２℃で還流させながら反応液を１２０時間撹拌し続けた。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、溶媒（ｄ－７）を回収した。残った反応液にアセトンとジイソプロピレンエーテルの混合液（１／１質量比）５００ｍLを加え、３０分撹拌により洗浄を行い、その後静置し、二層分離した液体の上澄みをデカンテーションにより除去した。洗浄作業を更に２回行った後、温度を４０℃に昇温し、減圧下で揮発成分を除去し、温度を室温に戻し、圧力を常圧に戻し、淡黄色液体状の生成物６５ｇを得た。液体クロマトグラフィー（ＬＣ）分析により生成物の純度は９６％であり、収率は８０％であった。又、下記とおり、エレクトロスプレーイオン化質量分析装置（ＥＳＩ－ＭＳ）と赤外吸収スペクトル（ＩＲ）の解析により該生成物は目的の多官能タイプモノマー（１－１）であることを確認した。
ＥＳＩ－ＭＳ：ｍ／ｚ＝５６０［Ｍ＋Ｈ］＋、５８２［Ｍ＋Ｎａ］＋；
ＩＲ：１６５８ｃｍ－１（ＣＯＮＨのＣ＝Ｏ）、１６２５ｃｍ－１（ＣＨ２＝ＣＨ－のＣ＝Ｃ）、１２３０ｃｍ－１（Ｏ－－Ｐ＝ＯのＰ－Ｏ）、１０５０－１０８０ｃｍ（Ｐ－Ｏ－ＣのＣ－Ｏ）
(Second step) 65.0 g (287 mmol) of the intermediate 1 obtained in the first step, N,N,N',N'-tetramethyl were added to a 1000 mL four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser. 15.9 g (137 mmol) of ethylenediamine (c-2-4), 405 g of acetonitrile (d-7) as a solvent, and 32 mg of thiodiphenylamine (e-1) as a polymerization inhibitor were added, and the reaction mixture was heated to 120°C while refluxing at 82°C. Continue stirring for hours. After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated under reduced pressure to recover the solvent (d-7). Add 500 mL of a mixed solution of acetone and diisopropyl ether (1/1 mass ratio) to the remaining reaction solution, wash by stirring for 30 minutes, then allow to stand, and remove the supernatant liquid separated into two layers by decantation. bottom. After washing twice more, the temperature was raised to 40° C., volatile components were removed under reduced pressure, the temperature was returned to room temperature, the pressure was returned to normal pressure, and 65 g of a pale yellow liquid product was obtained. Obtained. Liquid chromatography (LC) analysis gave a product purity of 96% and a yield of 80%. Further, as described below, the product was confirmed to be the target polyfunctional type monomer (1-1) by analysis of electrospray ionization mass spectrometer (ESI-MS) and infrared absorption spectrum (IR).
ESI-MS: m/z = 560 [M+H] + , 582 [M+Na] + ;
IR: 1658 cm -1 (C=O of CONH), 1625 cm -1 (C=C of CH 2 =CH-), 1230 cm -1 (P-O of O - -P=O), 1050-1080 cm (P- CO of OC)
＜実施例２～２７＞ 多官能タイプモノマー（１－２）～（１－２７）の合成
実施例１において、第一工程の原料である水酸基を有する化合物を表１に示すアルコールに変更し、第二工程の原料である第三級アミノ基を有するアミン化合物を表２に示すアミン化合物に変更し、第一工程と第二工程に用いられる溶媒、重合禁止剤等及び各工程の反応条件を表１と２に示すとおりに変更し、実施例１と同様に第一工程と第二工程の反応を行い、それぞれの生成物の同定はＥＳＩ－ＭＳとＩＲ分析により行った。各工程の反応収率を表１と２に示す。実施例１６と１７の第二工程の反応は、耐圧容器を用い、全ての原料、中間体を加えた後、耐圧容器を密閉して、所定温度で磁気スターラーにより所定時間の撹拌を実施した。なお、第一工程反応後に生成する中間体を精製せず、第二工程に用いることができる。又、反応に使用した溶媒は、反応終了後、蒸留により回収、再使用することができる。更に、目的化合物の状態、溶解性などの物性に応じて、中和、洗浄、抽出、再結晶、イオン交換樹脂処理、クロマトグラフィーなどの公知方法により精製を行うことができる。
<Examples 2 to 27> Synthesis of polyfunctional type monomers (1-2) to (1-27) The amine compound having a tertiary amino group, which is the raw material of the second step, was changed to the amine compound shown in Table 2, and the solvent, polymerization inhibitor, etc. used in the first and second steps and the reaction conditions of each step were changed. The reactions in the first step and the second step were carried out in the same manner as in Example 1 with the changes shown in Tables 1 and 2, and the identification of each product was carried out by ESI-MS and IR analysis. Reaction yields for each step are shown in Tables 1 and 2. In the reaction of the second step of Examples 16 and 17, a pressure vessel was used, all raw materials and intermediates were added, the pressure vessel was sealed, and the mixture was stirred at a predetermined temperature with a magnetic stirrer for a predetermined time. The intermediate produced after the reaction in the first step can be used in the second step without being purified. Also, the solvent used in the reaction can be recovered by distillation after the reaction is completed and reused. Further, purification can be carried out by known methods such as neutralization, washing, extraction, recrystallization, treatment with an ion exchange resin, chromatography, etc., depending on the physical properties such as the state and solubility of the target compound.
＜実施例２８＞ 多官能タイプモノマー（２－１）の合成
（第一工程）攪拌機、温度計、滴下ロートと窒素導入管を備えた５００ｍＬの四つ口フラスコに、イソプロパノール（ａ－２－１）１８．０ｇ（３００ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（ｂ－４）３０．３ｇ（３００ｍｍｏｌ）、溶媒としてメチルエチルケトン（ｄ－４）２２０ｇを加え、乾燥窒素を吹き込みながら、混合液を撹拌し、－３０℃に冷却した。滴下ロートから２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキサホスホラン（ＣＯＰ）３０．１ｇ（２４０ｍｍｏｌ）と溶媒（ｄ－４）３５ｇの混合液をフラスコにゆっくり滴下し、反応を行った。なお、滴下中、フラスコ中の反応液の温度を－３０℃に維持し、反応液を撹拌し続け、反応の進行に伴い、トリエチルアミン塩酸塩が白い沈殿物として析出した。滴下終了後、反応液の温度を徐々に１０℃に昇温し、更に１０℃で５時間撹拌を続けた。反応終了後、沈殿物を濾別し、ろ液を減圧濃縮して、溶媒（ｄ－４）と残りの原料（ａ－２－１）を回収し、無色液体のジオキサホスホラン基を有する化合物（中間体２８）４１．６ｇを得た。ＧＣ分析により該中間体の純度は９８％であり、収率は９４％と算出された。
<Example 28> Synthesis of polyfunctional type monomer (2-1) (first step) Isopropanol (a-2-1 ) 18.0 g (300 mmol), triethylamine (b-4) 30.3 g (300 mmol), and methyl ethyl ketone (d-4) 220 g as a solvent were added, and the mixture was stirred while blowing dry nitrogen, and cooled to -30°C. bottom. A mixture of 30.1 g (240 mmol) of 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxaphospholane (COP) and 35 g of solvent (d-4) was slowly added dropwise from the dropping funnel to the flask to initiate the reaction. gone. During the dropwise addition, the temperature of the reaction solution in the flask was maintained at −30° C., and the reaction solution was continuously stirred. After the dropwise addition was completed, the temperature of the reaction solution was gradually raised to 10°C, and stirring was continued at 10°C for 5 hours. After completion of the reaction, the precipitate is filtered off, the filtrate is concentrated under reduced pressure, the solvent (d-4) and the remaining raw material (a-2-1) are recovered, and a colorless liquid having a dioxaphospholane group is obtained. 41.6 g of compound (Intermediate 28) was obtained. The purity of the intermediate was 98% by GC analysis and the yield was calculated to be 94%.
（第二工程）攪拌機、温度計とコンデンサーを付けた１０００ｍＬの四つ口フラスコに第一工程で得られた中間体２８ ４１．６ｇ（２５５ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ－ジアリルメチルアミン（ｃ－１－２）８５．２ｇ（７６６ｍｍｏｌ）、溶媒としてアセトニトリル（ｄ－７）２５４ｇ、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル（ｅ－３）８５ｍｇを加え８２℃で還流させながら反応液を３６時間撹拌し続けた。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、溶媒（ｄ－７）を回収した。残った反応液にアセトンとジイソプロピレンエーテルの混合液（１／１質量比）５００ｍLを加え、３０分撹拌により洗浄を行い、その後静置し、二層分離した液体の上澄みをデカンテーションにより除去した。洗浄作業を更に２回行った後、温度を４０℃に昇温し、減圧下で揮発成分を除去し、温度を室温に戻し、圧力を常圧に戻し、淡黄色液体状の生成物５７．６ｇを得た。ＬＣ分析により生成物の純度は９６％であり、収率は８６％であった。又、下記のとおり、エレクトロスプレーイオン化質量分析装置（ＥＳＩ－ＭＳ）と赤外吸収スペクトル（ＩＲ）の解析により該生成物は目的の多官能タイプモノマー（２－１）であることを確認した。
ＥＳＩ－ＭＳ：ｍ／ｚ＝２３６［Ｍ＋Ｈ］＋、２５８［Ｍ＋Ｎａ］＋；
ＩＲ：２９５５ｃｍ－１（ＣＨ３－のＣ－Ｈ）、１６３５ｃｍ－１（ＣＨ２＝ＣＨ－ＣＨ－のＣ＝Ｃ）、１２３０ｃｍ－１（Ｏ－－Ｐ＝ＯのＰ－Ｏ）、１０５０－１０８０ｃｍ（Ｐ－Ｏ－ＣのＣ－Ｏ）
(Second step) 41.6 g (255 mmol) of intermediate 28 obtained in the first step, N,N-diallylmethylamine (c-1- 2) 85.2 g (766 mmol), 254 g of acetonitrile (d-7) as a solvent, and 85 mg of hydroquinone monomethyl ether (e-3) as a polymerization inhibitor were added, and the reaction solution was stirred for 36 hours while refluxing at 82°C. After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated under reduced pressure to recover the solvent (d-7). Add 500 mL of a mixed solution of acetone and diisopropyl ether (1/1 mass ratio) to the remaining reaction solution, wash by stirring for 30 minutes, then allow to stand, and remove the supernatant liquid separated into two layers by decantation. bottom. After two more washing operations, the temperature was raised to 40° C., the volatile components were removed under reduced pressure, the temperature was returned to room temperature, the pressure was returned to normal pressure, and a pale yellow liquid product 57. 6 g was obtained. The product was 96% pure by LC analysis and the yield was 86%. Further, as described below, the product was confirmed to be the target polyfunctional type monomer (2-1) by electrospray ionization mass spectrometer (ESI-MS) and infrared absorption spectrum (IR) analysis.
ESI-MS: m/z = 236 [M+H] + , 258 [M+Na] + ;
IR: 2955 cm -1 (C-H of CH 3 -), 1635 cm -1 (C=C of CH 2 =CH-CH-), 1230 cm -1 (P-O of O - -P=O), 1050- 1080 cm (C-O of P-O-C)
＜実施例２９～４５＞ 多官能タイプモノマー（２－２）～（２－１８）の合成
実施例２８において、第一工程の原料である水酸基を有する化合物を表３に示すアルコールに変更し、第二工程の原料である第三級アミノ基を有するアミン化合物を表４に示すアミン化合物に変更し、第一工程と第二工程に用いられる溶媒、重合禁止剤等及び各工程の反応条件を表３と４に示すとおりに変更し、実施例２８と同様に第一工程と第二工程の反応を行い、それぞれの生成物の同定はＥＳＩ－ＭＳとＩＲ分析により行った。各工程の反応収率を表３と４に示す。実施例３５と４３の第二工程の反応は、耐圧容器を用い、全ての原料、中間体を加えた後、耐圧容器を密閉して、所定温度で磁気スターラーにより所定時間の撹拌を実施した。なお、第一工程反応後に生成する中間体を精製せず、第二工程に用いることができる。又、反応に使用した溶媒は、反応終了後、蒸留により回収、再使用することができる。更に、目的化合物の状態、溶解性などの物性に応じて、中和、洗浄、抽出、再結晶、イオン交換樹脂処理、クロマトグラフィーなどの公知方法により精製を行うことができる。
<Examples 29 to 45> Synthesis of polyfunctional type monomers (2-2) to (2-18) In Example 28, the compound having a hydroxyl group, which is the raw material of the first step, was changed to an alcohol shown in Table 3, The amine compound having a tertiary amino group, which is the raw material of the second step, was changed to the amine compound shown in Table 4, and the solvent, polymerization inhibitor, etc. used in the first and second steps and the reaction conditions of each step were changed. The reactions in the first step and the second step were carried out in the same manner as in Example 28 with the changes shown in Tables 3 and 4, and the identification of each product was carried out by ESI-MS and IR analysis. Reaction yields for each step are shown in Tables 3 and 4. In the reaction of the second step of Examples 35 and 43, a pressure vessel was used, all raw materials and intermediates were added, the pressure vessel was sealed, and the mixture was stirred at a predetermined temperature with a magnetic stirrer for a predetermined time. The intermediate produced after the reaction in the first step can be used in the second step without being purified. Also, the solvent used in the reaction can be recovered by distillation after the reaction is completed and reused. Further, purification can be carried out by known methods such as neutralization, washing, extraction, recrystallization, treatment with an ion exchange resin, chromatography, etc., depending on the physical properties such as the state and solubility of the target compound.
＜実施例４６＞ 多官能タイプモノマー（３－１）の合成
（第一工程）攪拌機、温度計、滴下ロートと窒素導入管を備えた５００ｍＬの四つ口フラスコに、２－ヒドロキシエチルアクリルアミド（ａ－１－１）３４．８ｇ（３００ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（ｂ－４）３３．３ｇ（３３０ｍｍｏｌ）、溶媒としてテトラヒドロフラン（ｄ－１）２００ｇ、重合禁止剤としてハイドロキノン（ｅ－２）７０ｍｇを加え、乾燥窒素を吹き込みながら、混合液を撹拌し、－２０℃に冷却した。滴下ロートから２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキサホスホラン（ＣＯＰ）３９．５ｇ（３１５ｍｍｏｌ）と溶媒（ｄ－１）４７ｇの混合液をフラスコにゆっくり滴下し、反応を行った。なお、滴下中、フラスコ中の反応液の温度を－２０℃に維持し、反応液を撹拌し続け、反応の進行に伴い、トリエチルアミン塩酸塩が白い沈殿物として析出した。滴下終了後、反応液の温度を徐々に４０℃に昇温し、更に４０℃で２時間撹拌を続けた。反応終了後、沈殿物を濾別し、ろ液を減圧濃縮して、溶媒（ｄ－１）を回収し、無色液体のジオキサホスホラン基を有する化合物（中間体４６）６５．３ｇを得た。ＧＣ分析により該中間体の純度は９８％であり、収率は９６％と算出された。
<Example 46> Synthesis of polyfunctional type monomer (3-1) (first step) 2-Hydroxyethylacrylamide (a -1-1) 34.8 g (300 mmol), triethylamine (b-4) 33.3 g (330 mmol), tetrahydrofuran (d-1) 200 g as a solvent, hydroquinone (e-2) 70 mg as a polymerization inhibitor, and dried. The mixture was stirred and cooled to -20°C while blowing with nitrogen. A mixture of 39.5 g (315 mmol) of 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxaphospholane (COP) and 47 g of solvent (d-1) was slowly added dropwise from the dropping funnel to the flask to initiate the reaction. gone. During the dropwise addition, the temperature of the reaction solution in the flask was maintained at −20° C., and the reaction solution was continuously stirred. After the dropwise addition was completed, the temperature of the reaction solution was gradually raised to 40° C., and stirring was continued at 40° C. for 2 hours. After completion of the reaction, the precipitate was filtered off, the filtrate was concentrated under reduced pressure, the solvent (d-1) was recovered, and 65.3 g of a colorless liquid compound having a dioxaphospholane group (Intermediate 46) was obtained. rice field. The purity of the intermediate was 98% by GC analysis and the yield was calculated to be 96%.
（第二工程）攪拌機、温度計とコンデンサーを付けた１０００ｍＬの四つ口フラスコに第一工程で得られた中間体４６ ６０ｇ（２７５ｍｍｏｌ）、ジメチルアミノエチルアクリレート（ｃ－１－９）７８．８ｇ（５５０ｍｍｏｌ）、溶媒としてアセトニトリル（ｄ－７）２７８ｇを加え８２℃で還流させながら反応液を８０時間撹拌し続けた。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、溶媒（ｄ－７）を回収した。残った反応液にアセトンとジイソプロピレンエーテルの混合液（１／１質量比）５００ｍLを加え、３０分撹拌により洗浄を行い、その後静置し、二層分離した液体の上澄みをデカンテーションにより除去した。洗浄作業を更に２回行った後、温度を４０℃に昇温し、減圧下で揮発成分を除去し、温度を室温に戻し、圧力を常圧に戻し、淡黄色液体状の生成物８９．１ｇを得た。ＬＣ分析により生成物の純度は９７％であり、収率は８６％であった。又、下記とおり、エレクトロスプレーイオン化質量分析装置（ＥＳＩ－ＭＳ）と赤外吸収スペクトル（ＩＲ）の解析により該生成物は目的の多官能タイプモノマー（３－１）であることを確認した。
ＥＳＩ－ＭＳ：ｍ／ｚ＝３６５［Ｍ＋Ｈ］＋、３８７［Ｍ＋Ｎａ］＋；
ＩＲ：１７５０ｃｍ－１（ＣＯＯのＣ＝Ｏ）、１６５５ｃｍ－１（ＣＯＮＨのＣ＝Ｏ）、１６２５ｃｍ－１（ＣＨ２＝ＣＨ－ＣＨ－のＣ＝Ｃ）、１２３０ｃｍ－１（Ｏ－－Ｐ＝ＯのＰ－Ｏ）、１０５０－１０８０ｃｍ（Ｐ－Ｏ－ＣのＣ－Ｏ）
(Second step) 60 g (275 mmol) of the intermediate 46 obtained in the first step and 78.8 g of dimethylaminoethyl acrylate (c-1-9) were placed in a 1000 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser. (550 mmol) and 278 g of acetonitrile (d-7) as a solvent were added, and the reaction mixture was stirred for 80 hours while refluxing at 82°C. After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated under reduced pressure to recover the solvent (d-7). Add 500 mL of a mixed solution of acetone and diisopropyl ether (1/1 mass ratio) to the remaining reaction solution, wash by stirring for 30 minutes, then allow to stand, and remove the supernatant liquid separated into two layers by decantation. bottom. After two more washing operations, the temperature was raised to 40° C., the volatile components were removed under reduced pressure, the temperature was returned to room temperature, the pressure was returned to normal pressure, and a pale yellow liquid product 89. 1 g was obtained. LC analysis indicated a product purity of 97% and a yield of 86%. Further, as described below, the product was confirmed to be the target polyfunctional type monomer (3-1) by electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) and infrared absorption spectrum (IR) analysis.
ESI-MS: m/z = 365 [M+H] + , 387 [M+Na] + ;
IR: 1750 cm -1 (C=O of COO), 1655 cm -1 (C=O of CONH), 1625 cm -1 (C=C of CH 2 =CH-CH-), 1230 cm -1 (O - -P= PO of O), 1050-1080 cm (CO of POC)
＜実施例４７～６７＞ 多官能タイプモノマー（３－２）～（３－２２）の合成
実施例４６において、第一工程の原料である水酸基を有する化合物を表５に示すアルコールに変更し、第二工程の原料である第三級アミノ基を有するアミン化合物を表６に示すアミン化合物に変更し、第一工程と第二工程に用いられる溶媒、重合禁止剤等及び各工程の反応条件を表５と６に示すとおりに変更し、実施例４６と同様に第一工程と第二工程の反応を行い、それぞれの生成物の同定はＥＳＩ－ＭＳとＩＲ分析により行った。各工程の反応収率を表５と６に示す。実施例５５と６３の第二工程の反応は、耐圧容器を用い、全ての原料、中間体を加えた後、耐圧容器を密閉して、所定温度で磁気スターラーにより所定時間の撹拌を実施した。なお、第一工程反応後に生成する中間体を精製せず、第二工程に用いることができる。又、反応に使用した溶媒は、反応終了後、蒸留により回収、再使用することができる。更に、目的化合物の状態、溶解性などの物性に応じて、中和、洗浄、抽出、再結晶、イオン交換樹脂処理、クロマトグラフィーなどの公知方法により精製を行うことができる。
<Examples 47 to 67> Synthesis of polyfunctional type monomers (3-2) to (3-22) In Example 46, the compound having a hydroxyl group, which is the raw material of the first step, was changed to an alcohol shown in Table 5, The amine compound having a tertiary amino group, which is the raw material of the second step, was changed to the amine compound shown in Table 6, and the solvent, polymerization inhibitor, etc. used in the first and second steps and the reaction conditions of each step were changed. The reactions in the first step and the second step were carried out in the same manner as in Example 46 with the changes shown in Tables 5 and 6, and the identification of each product was carried out by ESI-MS and IR analysis. Reaction yields for each step are shown in Tables 5 and 6. In the reaction of the second step of Examples 55 and 63, a pressure vessel was used, all raw materials and intermediates were added, the pressure vessel was sealed, and the mixture was stirred at a predetermined temperature with a magnetic stirrer for a predetermined time. The intermediate produced after the reaction in the first step can be used in the second step without being purified. Also, the solvent used in the reaction can be recovered by distillation after the reaction is completed and reused. Further, purification can be carried out by known methods such as neutralization, washing, extraction, recrystallization, treatment with an ion exchange resin, chromatography, etc., depending on the physical properties such as the state and solubility of the target compound.
＜実施例６８＞ 多官能タイプモノマー（４－１）の合成
（第一工程）攪拌機、温度計、滴下ロートと空気導入管を備えた５００ｍＬの四つ口フラスコに、アクリル酸２，３－ジヒドロキシプロピル（ａ－１－２１）１４．６ｇ（１００ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン（ｂ－５）２５．６ｇ（２２０ｍｍｏｌ）、溶媒としてテトラヒドロフラン（ｄ－１）１５０ｇ、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル（ｅ－３）１４.６ｍｇを加え、乾燥空気を吹き込みながら、混合液を撹拌し、－２５℃に冷却した。滴下ロートから２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキサホスホラン（ＣＯＰ）３１．４ｇ（２２０ｍｍｏｌ）と溶媒（ｄ－１）２９ｇの混合液をフラスコにゆっくり滴下し、反応を行った。なお、滴下中、フラスコ中の反応液の温度を－２５℃に維持し、反応液を撹拌し続け、反応の進行に伴い、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン塩酸塩が白い沈殿物として析出した。滴下終了後、反応液の温度を徐々に３５℃に昇温し、更に３５℃で８時間撹拌を続けた。反応終了後、沈殿物を濾別し、ろ液を減圧濃縮して、溶媒（ｄ－１）を回収し、無色液体のジオキサホスホラン基を有する化合物（中間体６８）３５．２ｇを得た。ＧＣ分析により該中間体の純度は９６％であり、収率は９４％と算出された。
<Example 68> Synthesis of polyfunctional type monomer (4-1) (first step) 2,3-dihydroxy acrylate was added to a 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel and air inlet tube. 14.6 g (100 mmol) of propyl (a-1-21), 25.6 g (220 mmol) of N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine (b-5), 150 g of tetrahydrofuran (d-1) as a solvent, 14.6 mg of hydroquinone monomethyl ether (e-3) was added as a polymerization inhibitor, and the mixture was stirred while blowing dry air and cooled to -25°C. A mixture of 31.4 g (220 mmol) of 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxaphospholane (COP) and 29 g of solvent (d-1) was slowly added dropwise to the flask from the dropping funnel to initiate the reaction. gone. During the dropwise addition, the temperature of the reaction solution in the flask was maintained at -25°C, and the reaction solution was continuously stirred. Precipitated as a precipitate. After the dropwise addition was completed, the temperature of the reaction solution was gradually raised to 35°C, and stirring was continued at 35°C for 8 hours. After completion of the reaction, the precipitate was filtered off, the filtrate was concentrated under reduced pressure, the solvent (d-1) was recovered, and 35.2 g of a colorless liquid compound having a dioxaphospholane group (intermediate 68) was obtained. rice field. The purity of the intermediate was 96% by GC analysis and the yield was calculated to be 94%.
（第二工程）攪拌機、温度計とコンデンサーを付けた１０００ｍＬの四つ口フラスコに第一工程で得られた中間体６８ ３５ｇ（９５．６ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ－ジアリルメチルアミン（ｃ－１－２）４３．４ｇ（３９０ｍｍｏｌ）、溶媒としてアセトニトリル（ｄ－７）３９２ｇを加え８２℃で還流させながら反応液を１６０時間撹拌し続けた。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、溶媒（ｄ－７）を回収した。残った反応液にアセトンとジイソプロピレンエーテルの混合液（１／１質量比）５００ｍLを加え、３０分撹拌により洗浄を行い、その後静置し、二層分離した液体の上澄みをデカンテーションにより除去した。洗浄作業を更に２回行った後、温度を４０℃に昇温し、減圧下で揮発成分を除去し、温度を室温に戻し、圧力を常圧に戻し、淡黄色液体状の生成物５０．６ｇを得た。ＬＣ分析により生成物の純度は９４％であり、収率は８４％であった。又、下記とおり、エレクトロスプレーイオン化質量分析装置（ＥＳＩ－ＭＳ）と赤外吸収スペクトル（ＩＲ）の解析により該生成物は目的の多官能タイプモノマー（４－１）であることを確認した。
ＥＳＩ－ＭＳ：ｍ／ｚ＝５８２［Ｍ＋Ｈ］＋、６０４［Ｍ＋Ｎａ］＋；
ＩＲ：１７５０ｃｍ－１（ＣＯＯのＣ＝Ｏ）、１６３５ｃｍ－１（ＣＨ２＝ＣＨ－ＣＨ－のＣ＝Ｃ）、１６２０ｃｍ－１（ＣＨ２＝ＣＨ－ＣＨ－のＣ＝Ｃ）、１２３０ｃｍ－１（Ｏ－－Ｐ＝ＯのＰ－Ｏ）、１０５０－１０８０ｃｍ（Ｐ－Ｏ－ＣのＣ－Ｏ）
(Second step) 35 g (95.6 mmol) of intermediate 68 obtained in the first step, N,N-diallylmethylamine (c-1- 2) 43.4 g (390 mmol) and 392 g of acetonitrile (d-7) as a solvent were added, and the reaction solution was stirred for 160 hours while refluxing at 82°C. After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated under reduced pressure to recover the solvent (d-7). Add 500 mL of a mixed solution of acetone and diisopropyl ether (1/1 mass ratio) to the remaining reaction solution, wash by stirring for 30 minutes, then allow to stand, and remove the supernatant liquid separated into two layers by decantation. bottom. After two more washing operations, the temperature was raised to 40° C., the volatile components were removed under reduced pressure, the temperature was returned to room temperature, the pressure was returned to normal pressure, and a light yellow liquid product 50. 6 g was obtained. The product was 94% pure by LC analysis and the yield was 84%. Further, as described below, the product was confirmed to be the target polyfunctional type monomer (4-1) by electrospray ionization mass spectrometer (ESI-MS) and infrared absorption spectrum (IR) analysis.
ESI-MS: m/z = 582 [M+H] + , 604 [M+Na] + ;
IR: 1750 cm -1 (C=O of COO), 1635 cm -1 (C=C of CH 2 =CH-CH-), 1620 cm -1 (C=C of CH 2 =CH-CH-), 1230 cm -1 (PO of O -- P=O), 1050-1080 cm (CO of PO-C)
＜実施例６９～８１＞ 多官能タイプモノマー（４－２）～（４－１３）の合成
実施例６８において、第一工程の原料である水酸基を有する化合物を表７に示すアルコールに変更し、第二工程の原料である第三級アミノ基を有するアミン化合物を表８に示すアミン化合物に変更し、第一工程と第二工程に用いられる溶媒、重合禁止剤等及び各工程の反応条件を表７と８に示すとおりに変更し、実施例６８と同様に第一工程と第二工程の反応を行い、それぞれの生成物の同定はＥＳＩ－ＭＳとＩＲ分析により行った。各工程の反応収率を表７と８に示す。実施例６９と７０の第二工程の反応は、耐圧容器を用い、全ての原料、中間体を加えた後、耐圧容器を密閉して、所定温度で磁気スターラーにより所定時間の撹拌を実施した。なお、第一工程反応後に生成する中間体を精製せず、第二工程に用いることができる。又、反応に使用した溶媒は、反応終了後、蒸留により回収、再使用することができる。更に、目的化合物の状態、溶解性などの物性に応じて、中和、洗浄、抽出、再結晶、イオン交換樹脂処理、クロマトグラフィーなどの公知方法により精製を行うことができる。
<Examples 69 to 81> Synthesis of polyfunctional type monomers (4-2) to (4-13) In Example 68, the compound having a hydroxyl group, which is the raw material of the first step, was changed to an alcohol shown in Table 7, The amine compound having a tertiary amino group, which is the raw material of the second step, was changed to the amine compound shown in Table 8, and the solvent, polymerization inhibitor, etc. used in the first and second steps and the reaction conditions of each step were changed. The reactions in the first and second steps were carried out in the same manner as in Example 68 with the changes shown in Tables 7 and 8, and each product was identified by ESI-MS and IR analysis. Reaction yields for each step are shown in Tables 7 and 8. In the reaction of the second step of Examples 69 and 70, a pressure vessel was used, all raw materials and intermediates were added, the pressure vessel was sealed, and the mixture was stirred at a predetermined temperature with a magnetic stirrer for a predetermined time. The intermediate produced after the reaction in the first step can be used in the second step without being purified. Also, the solvent used in the reaction can be recovered by distillation after the reaction is completed and reused. Further, purification can be carried out by known methods such as neutralization, washing, extraction, recrystallization, treatment with an ion exchange resin, chromatography, etc., depending on the physical properties such as the state and solubility of the target compound.
＜実施例８２＞ 単官能タイプモノマー（５－１）の合成
（第一工程）攪拌機、温度計、滴下ロートと窒素導入管を備えた１０００ｍＬの四つ口フラスコに、グリセリンモノメタクリレート（ａ－１－２７）３２．０ｇ（２００ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（ｂ－４）６０．７ｇ（６００ｍｍｏｌ）、溶媒としてテトラヒドロフラン（ｄ－１）２５０ｇ、重合禁止剤としてジブチルヒドロキシトルエン（ｅ－６）３２ｍｇを加え、乾燥窒素を吹き込みながら、混合液を撹拌し、－２０℃に冷却した。滴下ロートから２－クロロ－２－オキソ－１，３，２－ジオキサホスホラン（ＣＯＰ）６８．６ｇ（４８０ｍｍｏｌ）と溶媒（ｄ－１）７３ｇの混合液をフラスコにゆっくり滴下し、反応を行った。なお、滴下中、フラスコ中の反応液の温度を－２０℃に維持し、反応液を撹拌し続け、反応の進行に伴い、トリエチルアミン塩酸塩が白い沈殿物として析出した。滴下終了後、反応液の温度を徐々に３５℃に昇温し、更に３５℃で１２時間撹拌を続けた。反応終了後、沈殿物を濾別し、ろ液を減圧濃縮して、溶媒（ｄ－１）を回収し、無色液体のジオキサホスホラン基を有する化合物（中間体８２）７２．２ｇを得た。ＧＣ分析により該中間体の純度は９５％であり、収率は９２％と算出された。
<Example 82> Synthesis of monofunctional type monomer (5-1) (first step) Glycerin monomethacrylate (a-1 -27) 32.0 g (200 mmol), 60.7 g (600 mmol) of triethylamine (b-4), 250 g of tetrahydrofuran (d-1) as a solvent, and 32 mg of dibutylhydroxytoluene (e-6) as a polymerization inhibitor were added and dried. The mixture was stirred and cooled to -20°C while blowing with nitrogen. A mixture of 68.6 g (480 mmol) of 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxaphospholane (COP) and 73 g of solvent (d-1) was slowly added dropwise to the flask from the dropping funnel to initiate the reaction. gone. During the dropwise addition, the temperature of the reaction solution in the flask was maintained at −20° C., and the reaction solution was continuously stirred. After the dropwise addition was completed, the temperature of the reaction solution was gradually raised to 35° C., and stirring was continued at 35° C. for 12 hours. After completion of the reaction, the precipitate was filtered off, the filtrate was concentrated under reduced pressure, the solvent (d-1) was recovered, and 72.2 g of a colorless liquid compound having a dioxaphospholane group (Intermediate 82) was obtained. rice field. The purity of the intermediate was 95% by GC analysis and the yield was calculated to be 92%.
（第二工程）攪拌機、温度センサーを付けた１０００ｍＬのガラス製耐圧容器（オートクレーブ）に第一工程で得られた中間体８２ ７２ｇ（１９３ｍｍｏｌ）、液体トリメチルアミン（ｃ－２－１）２２８ｇ（３８６０ｍｍｏｌ）、溶媒としてアセトニトリル（ｄ－７）３００ｇを加え、容器を密閉し、９０℃のオイルバスで加熱し、反応液を２４時間撹拌し続けた。反応終了後、常圧に戻し、反応液を減圧濃縮し、溶媒（ｄ－７）を回収した。残った反応液にアセトン５００ｍLを加え、３０分撹拌し、－２０℃の冷蔵庫で１０時間を静置し、白色沈殿物の析出を確認した。沈殿物を吸引ろ過により分離し、－２０℃のアセトンで２回を洗浄し、別の容器に移して常温で真空乾燥を行い、極めて吸湿性の高い白色粉末７９．３ｇを得た。ＬＣ分析により生成物の純度は９８％であり、収率は８２％であった。又、下記とおり、エレクトロスプレーイオン化質量分析装置（ＥＳＩ－ＭＳ）と赤外吸収スペクトル（ＩＲ）の解析により該生成物は目的の単官能タイプモノマー（５－１）であることを確認した。
ＥＳＩ－ＭＳ：ｍ／ｚ＝４９２［Ｍ＋Ｈ］＋、５１４［Ｍ＋Ｎａ］＋；
ＩＲ：１７５０ｃｍ－１（ＣＯＯのＣ＝Ｏ）、１６２０ｃｍ－１（ＣＨ２＝ＣＨ－ＣＨ－のＣ＝Ｃ）、１２３０ｃｍ－１（Ｏ－－Ｐ＝ＯのＰ－Ｏ）、１０５０－１０８０ｃｍ（Ｐ－Ｏ－ＣのＣ－Ｏ）
(Second step) 72 g (193 mmol) of the intermediate 82 obtained in the first step and 228 g (3860 mmol) of liquid trimethylamine (c-2-1) were placed in a 1000 mL glass pressure vessel (autoclave) equipped with a stirrer and a temperature sensor. , 300 g of acetonitrile (d-7) was added as a solvent, the vessel was sealed, heated in an oil bath at 90° C., and the reaction solution was kept stirring for 24 hours. After completion of the reaction, the pressure was returned to normal pressure, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, and the solvent (d-7) was recovered. 500 mL of acetone was added to the remaining reaction solution, and the mixture was stirred for 30 minutes and allowed to stand in a refrigerator at -20°C for 10 hours to confirm precipitation of a white precipitate. The precipitate was separated by suction filtration, washed twice with acetone at −20° C., transferred to another container, and vacuum-dried at room temperature to obtain 79.3 g of extremely hygroscopic white powder. The product was 98% pure by LC analysis and the yield was 82%. Further, as described below, the product was confirmed to be the desired monofunctional type monomer (5-1) by electrospray ionization mass spectrometer (ESI-MS) and infrared absorption spectrum (IR) analysis.
ESI-MS: m/z = 492 [M+H] + , 514 [M+Na] + ;
IR: 1750 cm -1 (C=O of COO), 1620 cm -1 (C=C of CH 2 =CH-CH-), 1230 cm -1 (P-O of O - -P=O), 1050-1080 cm ( CO of POC)
＜実施例８２～９６＞ 単官能タイプモノマー（５－２）～（５－１５）の合成
実施例８２において、第一工程の原料である水酸基を有する化合物を表９に示すアルコールに変更し、第二工程の原料である第三級アミノ基を有するアミン化合物を表１０に示すアミン化合物に変更し、第一工程と第二工程に用いられる溶媒、重合禁止剤等及び各工程の反応条件を表９と１０に示すとおりに変更し、実施例８２と同様に第一工程と第二工程の反応を行い、それぞれの生成物の同定はＥＳＩ－ＭＳとＩＲ分析により行った。各工程の反応収率を表９と１０に示す。なお、第一工程反応後に生成する中間体を精製せず、第二工程に用いることができる。又、反応に使用した溶媒は、反応終了後、蒸留により回収、再使用することができる。更に、目的化合物の状態、溶解性などの物性に応じて、中和、洗浄、抽出、再結晶、イオン交換樹脂処理、クロマトグラフィーなどの公知方法により精製を行うことができる。
<Examples 82 to 96> Synthesis of Monofunctional Monomers (5-2) to (5-15) The amine compound having a tertiary amino group, which is the raw material of the second step, was changed to the amine compound shown in Table 10, and the solvent, polymerization inhibitor, etc. used in the first and second steps and the reaction conditions of each step were changed. The reactions in the first step and the second step were carried out in the same manner as in Example 82 with the changes shown in Tables 9 and 10, and the identification of each product was carried out by ESI-MS and IR analysis. Reaction yields for each step are shown in Tables 9 and 10. The intermediate produced after the reaction in the first step can be used in the second step without being purified. Also, the solvent used in the reaction can be recovered by distillation after the reaction is completed and reused. Further, purification can be carried out by known methods such as neutralization, washing, extraction, recrystallization, treatment with an ion exchange resin, chromatography, etc., depending on the physical properties such as the state and solubility of the target compound.
以上説明してきたように、本発明の化合物は、分子内に不飽和基とホスホリルコリン基及び／又はホスホリルコリン類似基を有する重合性化合物であり、生体適合性に優れ、熱や活性エネルギー線に対する重合性や硬化性が高い特徴を有する。また、分子内に不飽和基２個以上を有する多官能タイプモノマーは架橋剤としても用いることができ、分子内に不飽和基１個とホスホリルコリン基及び／又はホスホリルコリン類似基２個以上を有する単官能タイプモノマーは高い生体適合性を提供することができる。これらの化合物は、血液適合性、補体非活性化、生体物質非吸着性等の生体適合性に優れ、又保湿性、防汚性、抗菌性が高く、人工血管、人工臓器、人工関節、人工軟骨組織等の医療材料、医療用具、医療機器等の医療用デバイスや培養薬、外用薬、化粧品、コンタクトレンズ用の生体適合性材料の原料として、極めて多様な分野において好適に使用することができる。
As explained above, the compound of the present invention is a polymerizable compound having an unsaturated group and a phosphorylcholine group and/or a phosphorylcholine-like group in the molecule, and has excellent biocompatibility and polymerizability against heat and active energy rays. and high curability. In addition, a polyfunctional type monomer having two or more unsaturated groups in the molecule can also be used as a cross-linking agent. Functional type monomers can provide high biocompatibility. These compounds have excellent biocompatibility such as blood compatibility, complement deactivation, and non-adsorption of biological substances, and also have high moisture retention, antifouling properties, and antibacterial properties. It can be suitably used in a wide variety of fields as a raw material for biocompatible materials for medical materials such as artificial cartilage tissue, medical devices such as medical tools and medical equipment, culture medicines, external medicines, cosmetics, and contact lenses. can.
Claims (11)
第三級アミノ基を有するアミン化合物を用いて、第一工程で得られるジオキサホスホラン基を有する化合物を開環させる第二工程を
含む請求項１～６のいずれか一項に記載の重合性化合物の製造方法。 a first step of reacting a compound having a hydroxyl group with 2-chloro-2-oxo-1,3,2-dioxophosphorane to synthesize a compound having a dioxaphosphorane group;
Polymerization according to any one of claims 1 to 6, comprising a second step of ring-opening the compound having a dioxaphospholane group obtained in the first step using an amine compound having a tertiary amino group. a method for producing a chemical compound.
A contact lens having a structural unit derived from the polymerizable compound according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (1)
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| JP2021131779A JP2023026106A (en) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | Phosphorylcholine group or analog group thereof-containing polymerizable compound, method for producing compound, polymer, and resin composition using compound |
Applications Claiming Priority (1)
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2021
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| CN116462704B (en) * | 2023-04-23 | 2023-11-07 | 广州领康化妆品有限公司 | Strong-effect cleaning facial cleanser and preparation method thereof |
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