Polymerizable monomer and polymer

申请号 JP51936096 申请日 1995-12-18 公开(公告)号 JPH10511937A 公开(公告)日 1998-11-17
申请人 コモンウェルス・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ・オーガニゼイション; 发明人 エバンス,リチャード・アレキサンダー; モード,グレアム; リザード,エジオ;
摘要 (57)【要約】 本発明は、式:
权利要求
  • 【特許請求の範囲】 1. 式: [式中、 R 1 〜R 4は同じであっても異なっていてもよく、水素、ハロゲン、任意に置換されていてもよいアルキル、任意に置換されていてもよいアリール、ニトリル、ヒドロキシ、アルコキシ、アシルオキシおよびエステルから選択される;またはR 1およびR 2 、またはR 3およびR 4が一緒になってメチレンを形成する; Xは、硫黄、スルホキシド、スルホンおよびジスルフィドから選択される; Yは、硫黄、酸素、N−H、N−アルキル、N−アリール、アシルおよびCR 5 6 (式中、R 5およびR 6は、R 1 〜R 4と同じである)から選択される;およびZ 1およびZ 2は結合官能基である; 但し、式1aの化合物においてR 1 〜R 4が水素であり、XおよびYが硫黄であるとき、Z 1は−(CH 22 −または−CH 2 −C(=CH 2 )−CH 2 −ではない] で示される化合物。 2. XがSまたはSO 2である請求項1に記載の化合物。 3. YがC(R 56 )、S、OまたはSO 2である請求項1または2に記載の化合物。 4. Z 1が、−(CRR) n −、−(CRR) n −O−(CO)−O−(CRR ) m −、−(CRR) n −O−(CO)−(CRR) m −、−(CRR) n −O−( CRR) m −、−(CRR) n −C(=CH 2 )−(CRR) m −、−(CRR) n −CO−(CRR) m −、−(CRR) n −(C=O)−、−(CRR) n −S− (CRR) m −、−(CRR) n −SO 2 −(CRR) m −、−(CRR) n −S− S−(CRR) m −、−(O−CRRCRR) n −、または任意に置換されていてもよいフェニルであり、式中、Rは結合官能基内で変化してもよく、水素、アルキル、ハロアルキル、ヒドロキシアルキル、ヒドロキシ、カルボキシ、任意に置換されていてもよいフェニル、ハロゲンまたはZ 2であり;mおよびnは0を含む整数である、請求項1〜3のいずれか1つに記載の化合物。 5. Z 2が、−G−(CRR) p −J−、−G−(CRR) p −O−(CO)− O−(CRR) q −J−、−G−(CRR) p −O−(CO)−(CRR) q −J −、−G−(CRR) p −O−(CRR) q −J−、−G−(CRR) p −C(= CH 2 )−(CRR) q −J−、−G−(CRR) p −CO−(CRR)q−J− 、−G−(CRR) p −(C=O)−J−、−G−(CRR) p −S−(CRR) q−J−、−G−(CRR) p −SO 2 −(CRR) q −J−、−G−(CRR) p −S−S−(CRR) q −J−、−G−(O−CRRCRR) p −J−、または任意に置換されていてもよいフェニルであり、式中、Rは結合官能基内で変化していてもよく、水素、アルキル、ハロアルキル、ヒドロキシアルキル、ヒドロキシ、カルボキシ、任意に置換されていてもよいフェニルまたはハロゲンであり;G およびJは、Z 2をZ 1に結合させる官能基であり、結合、−(CRR) r −、− O−、NH−、−S−、−(C=O)O−、−O−(C=O)O−、−(C=O )NH−、−NH−(C=O)−O−から選択され;p、qおよびrは0を含む整数である、請求項1〜4のいずれか1つに記載の化合物。 6. 式: [式中、nは請求項4と同意義である] から選択される請求項1〜5のいずれか1つに記載の化合物。 7. 式: [式中、nは請求項4と同意義である] から選択される請求項1〜5のいずれか1つに記載の化合物。 8. 式: [式中、 R 1 〜R 4は同じであっても異なっていてもよく、水素、ハロゲン、任意に置換されていてもよいアルキル、任意に置換されていてもよいアリール、ニトリル、ヒドロキシ、アルコキシ、アシルオキシおよびエステルから選択される;またはR 1およびR 2 、またはR 3およびR 4が一緒になってメチレンを形成する; Xは、硫黄、スルホキシド、スルホンおよびジスルフィドから選択される; Yは、硫黄、酸素、N−H、N−アルキル、N−アリール、アシルおよびCR 5 6 (式中、R 5およびR 6は、R 1 〜R 4と同じである)から選択される;およびZ 1およびZ 2は結合官能基である] で示される少なくとも1種のモノマーから誘導されるポリマーまたはコポリマー。 9. 請求項8に定義される式1aおよび/または1bで示される少なくとも1 種のモノマー、およびラジカル重合可能な飽和化合物から選択される少なくとも1種のモノマーから誘導されるコポリマー。 10. 飽和化合物が、アクリルエステルまたはアミド、ビニルエステル、ビニル芳香族炭化水素、オレフィンまたはジエンである請求項9に記載のコポリマー。 11. 式2aおよび/または2b: [式中、R 1 〜R 4 、X、Y、Z 1およびZ 2は請求項8と同意義である] で示される単位を含有する請求項8〜10のいずれか1つに記載のポリマーまたはコポリマー。 12. 請求項8に定義される式1aおよび/または1bの化合物の、ラジカル重合におけるモノマーまたはコモノマーとしての使用。 13. 請求項8に定義される式1aおよび/または1bの化合物の、接着剤、 歯科用複合材料または光学レンズにおける使用。 14. 請求項8〜11のいずれか1つに記載のポリマーまたはコポリマーから全体的または部分的に成る、接着剤、歯科用複合材料または光学レンズ。 15. 請求項8に定義される式1aおよび/または式1bの化合物のラジカル重合を含んで成る、接着剤、歯科用複合材料または光学レンズの製造方法。 16.2−クロロメチル−2−プロペンと適切なα−ω−ジメルカプト化合物とを反応させることを含んで成る、請求項1〜7のいずれか1つに定義される式1aおよび/または1bの化合物の製造方法。 17. α,ω−ジメルカプト化合物が1,2−エタンジチオールである請求項16に記載の方法。 18.2−メルカプトメチル−3−メルカプト−1−プロペンと、適切なα, ω−ジハロ化合物とを反応させることを含んで成る、請求項1〜7のいずれか1 つに定義される式1aおよび/または1bの化合物の製造方法。 19. α,ω−ジハロ化合物が1,2−ジブロモエタンである請求項18に記載の方法。 20. 請求項1〜6のいずれか1つに定義される式1aの化合物と、適切な二官能性化合物とを反応させることを含んで成る、請求項1〜5および7のいずれか1つに定義される式1bの化合物の製造方法。 21. 二官能価化合物が、ジクロロジアルキルシラン、ジイソシアネート、ジカルボン酸または二酸クロリドである請求項20に記載の方法。 22. 二酸クロリドが塩化オキサリルである請求項21に記載の方法。 23. 請求項8に定義される式1aおよび/または1bの化合物から誘導されるホモポリマーを、少なくとも1種の他のモノマーの存在下に加熱することを含んで成る、ブロックコポリマーの製造方法。 24. 前記の他のモノマーがメチルメタクリレートである請求項23に記載の方法。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】 重合性モノマーおよびポリマー 本発明は、ラジカル重合においてモノマーまたはコモノマーとして使用することができる新規な不飽和環式有機化合物、およびこれらの化合物から誘導されるポリマーまたはコポリマーに関する。 これらの化合物は、重合の間に開環することができ、高分子量ポリマーへと容易に重合するアリルモノマーの例を提供する。 開環できるモノマー(以後、「開環モノマー」と称する)は、重合の間の容積収縮を最少限にするのに重要である。 さらに、開環モノマーは、ポリマーの主鎖に、アミド、エステルまたはカーボネートのような官能基を組み込む選択的方法を提供するのに有用である。 一般に、そのような官能基は、連鎖(即ち、ラジカルおよびイオン)重合よりもむしろ逐次(即ち、ポリ−エステル化)重合によって導入される。 逐次重合の限界は、(a)高分子量ポリマーのために非常に高度の転化率が必要とされ、(b)またはHClのような脱離生成物が形成され、 除去する必要があることである。 これと対照的に、連鎖重合は、重合の始めから非常に高い分子量のポリマーを生じる。 イオン重合に使用できる多種類の開環モノマーが存在する。 しかし、ラジカル重合に使用できる開環モノマーの数は限られている。 Endoらは、New Methods fo r Polymer Synthesis,Chapter Five,Plenum Press,New York,1992において、この分野の現在の状況を要約している。 ラジカル重合開環モノマーの主要な種類は、ビニルシクロプロパン、環式ビニルエーテル、環式ケテンアセタール(米国特許第4857620号)、スピロオルトエステルおよびスピロオルトカーボネートである。 これらの既知の開環モノマーの多くは限界を有している。 ビニルシクロプロパンの開環は可逆過程であり、開環に有利な置換基が、開環された生長ラジカルの過度の安定性によってポリマー生長を阻害する場合もある。 酸素化開環モノマーも、極微量の酸への感応性を示す。 この結果、それらの合成およびそれに続く貯蔵が困難となる。 さらに、開環が確実でなく、最終ポリマーが、種々の割合の開環および未開環を有する。 さらに、スピロオルトエステルおよびスピロオルトカーボネートは、Expanding Monomers,Eds. Sadhir,RKおよびLuck,RM,CRC Press,Boca Raton,1992に記載のような、下記の問題を有している。 (i) それらは不純物に感応性である。 不純物が開環が起こるのを妨げ、重合を幾分、再現不可能なものとする。 (ii) それらはラジカル重合に対して低い反応性を有する。 このことは、アリルモノマーの重合における退化的連鎖移動のような副反応に、一部原因がある。 (iii) それらは、通常の市販ビニルモノマー、例えば、スチレン、メチルメタクリレート、および同様の反応性を有する他のモノマーに、低い反応性比を有する。 (iv) それらは、有機溶媒およびモノマー中への低い溶解性を有する結晶性化合物である。 国際特許出願第PCT/AU93/00667号は、容易に開環される新規環状アクリレートモノマーを開示している。 この化合物は、アクリレートまたはスチレンモノマーと共重合するモノマーと容易に共重合する。 本発明の範囲に含まれる化合物の中には、下記文献に既に開示されているものがある: (1) Butler,J.;Kellogg,RM. ;van Bolhuis,F.,「Functionalized Thia- crown Ethers.Synthesis,Structure and Properties.」,J.Chem Soc.,Chem Com m.,1990,282; (2) Tostikov,GA;Kanzafarov.F,Ya.;Kanzafarova,SG;Singizova,V.Kh .,“Nucleophilic Thialation of Allyl Halides in the Presence of Phase-Tr ansfer Catalysts”,Z.Org.Khim,1986,22(7),1400; (3) Martinetz,D.;Hiller,A.,“Phase Transfer-Catalytic Conversion of Unsaturated Organic Halogen Compounds with Sodium Sulfide Nonahydrate” ,Z.Chem.,1978,18(2),61; (4) Dietrich,EM.;Schulze,K.;Muhlstadt,M.,“1,5-Dithiacyclanes”,東ドイツ特許 No.100001.,1973年9月5日;および(5) Richter,H.;Schulze,K;Muehlstaedt,M.,“Reactions of 1,3-Dichlor o-2-methylenepropane”,Z.Chem.,1968,8(6),220。 文献(1)から(5)は、その合成の簡単な説明と共に、その化合物が製造されたことを記載している以外には、詳細な記載はない。 ラジカル重合におけるこれらの単環式モノマーの使用は、これらの文献に開示されていない。 我々は、ラジカル重合を行うことができる新規な不飽和環式有機化合物を見い出した。 これらの化合物は、単環式化合物、および、2つの単環単位がつながっている二環式化合物を包含する。 アリルアセテートのようなアリルモノマーは一般に、低い転化度でゆっくり重合し、低分子量オリゴマーが形成される。 これは主として、重合の間の多量の退化的連鎖移動の発生によるものである。 単環式化合物の中には、前記のように、以前に作られ、開示されているものもあるが、ラジカル重合にそれらを使用することについては、未だ開示されていない。 本発明の環式化合物は、急速開環によって、初期高反応性、非選択的炭素中心ラジカルを、より低い反応性、より選択的硫黄中心ラジカルに変換することによって、アリルモノマーの退化的連鎖移動の問題を回避する。 この二環式化合物は新規であり、そのような化合物の使用は、CR39およびジメタクリレートのような従来の二官能化モノマーにとって代わるものである。 従って、架橋ポリマーが、著しく少ない収縮で製造される。 本発明の1つの要旨によれば、式:

    [式中、 R

    1 〜R

    4は同じであっても異なっていてもよく、水素、ハロゲン、任意に置換されていてもよいアルキル、任意に置換されていてもよいアリール、ニトリル、ヒドロキシ、アルコキシ、アシルオキシおよびエステルから選択される;またはR

    1およびR

    2 、またはR

    3およびR

    4が一緒になってメチレンを形成する; Xは、硫黄、スルホキシド、スルホンおよびジスルフィドから選択される; Yは、硫黄、酸素、N−H、N−アルキル、N−アリール、アシルおよびCR

    5

    6 (式中R

    5およびR

    6は、R

    1 〜R

    4と同じである)から選択される;およびZ

    1およびZ

    2は結合官能基である] で示される化合物が提供される。 R

    1 〜R

    4が水素、XおよびYが硫黄、ならびにZ

    1が−(CH

    2

    2 −または− CH

    2 −C(=CH

    2 )−CH

    2 −である式1aの化合物は、それ自体既知であり、従って、本発明の化合物から除外される。 好ましくは、XはSまたはSO

    2 、YはC(R

    5

    6 )、S、OまたはSO

    2である。 Z

    1に適している結合官能基は、−(CRR)

    n −、−(CRR)

    n −O−(C O)−O−(CRR)

    m −、−(CRR)

    n −O−(CO)−(CRR)

    m −、− (CRR)

    n −O−(CRR)

    m −、−(CRR)

    n −C(=CH

    2 )−(CRR)

    m −、−(CRR)

    n −CO−(CRR)

    m −、−(CRR)

    n −(C=O)−、− (CRR)

    n −S−(CRR)

    m −、−(CRR)

    n −SO

    2 −(CRR)

    m −、− (CRR)

    n −S−S−(CRR)

    m −、−(O−CRRCRR)

    n −、および任意に置換されていてもよいフェニルを包含する(式中、Rは結合官能基内で変化してもよく、好ましくは、水素、アルキル、ハロアルキル、ヒドロキシアルキル、ヒドロキシ、カルボキシ、任意に置換されていてもよいフェニル、ハロゲンおよびZ

    2から選択され;mおよびnは0を含む整数である)。 式1bの化合物において、Z

    2に適している結合官能基は、−G−(CRR)

    p

    −J−、−G−(CRR)

    p −O−(CO)−O−(CRR)

    q −J−、−G−( CRR)

    p −O−(CO)−(CRR)

    q −J−、−G−(CRR)

    p −O−(C RR)

    q −J−、−G−(CRR)

    p −C(=CH

    2 )−(CRR)

    q −J−、−G −(CRR)

    p −CO−(CRR)

    q −J−、−G−(CRR)

    p −(C=O)− J−、−G−(CRR)

    p −S−(CRR)

    q −J−、−G−(CRR)

    p −SO

    2

    −(CRR)

    q −J−、−G−(CRR)

    p −S−S−(CRR)

    q −J−、−G −(O−CRRCRR)

    p −J−、および任意に置換されていてもよいフェニルを包含する[式中、Rは結合官能基内で変化してもよく、好ましくは、水素、アルキル、ハロアルキル、ヒドロキシアルキル、ヒドロキシ、カルボキシ、任意に置換されていてもよいフェニルおよびハロゲンから選択され;GおよびJは、Z

    2をZ

    1に結合させる官能基であり、結合、−(CRR)

    r −、−O−、NH−、 −S−、−(C=O)O−、−O−(C=O)O−、−(C=O)NH−、−N H−(C=O)−O−から選択され;p、qおよびrは0を含む整数である]。 従って、Z

    2は、式1aの化合物の環部分からのヒドロキシ、アルデヒド、ケトンおよびカルボキシのような官能基と反応することができる二官能価化合物から誘導することができる。 Z

    2を誘導することができる好適な二官能価化合物は、 ジオール、例えば、ペンタンジオール;ジチオール;ジアミン;二酸、例えば、 琥珀酸およびフタル酸;ジクロロシラン、例えば、ジクロロジメチルシラン;ジイソシアネート、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびトルエンジイソシアネート;およびα−ωヒドロキシ酸を包含する。 前記定義において、単独で用いられる、または「ハロアルキル」および「ヒドロキシアルキル」のような複合語に用いられる「アルキル」という語は、直鎖、 分岐鎖または環状アルキルを意味し、好ましくはC

    1-20アルキルまたはシクロアルキルを意味する。 直鎖および分岐鎖アルキルの例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、アミル、イソアミル、sec−アミル、1,2−ジメチルプロピル、1,1−ジメチルプロピル、ヘキシル、4−メチルペンチル、1−メチルペンチル、2−メチルペンチル、3−メチルペンチル、1,1−ジメチルブチル、2,2−ジメチルブチル、3 ,3−ジメチルブチル、1,2−ジメチルブチル、1,3−ジメチルブチル、1,2 ,2−トリメチルプロピル、1,1,2−トリメチルプロピル、ヘプチル、5−メトキシヘキシル、1−メチルヘキシル、2,2−ジメチルペンチル、3,3−ジメチルペンチル、4,4−ジメチルペンチル、1,2−ジメチルペンチル、1,3− ジメチルペンチル、1,4−ジメチルペンチル、1,2,3−トリメチルブチル、 1,1,2−トリメチルブチル、1,1,3−トリメチルブチル、オクチル、6−メチルヘプチル、1−メチルヘプチル、1,1,3,3−テトラメチルブチル、ノニル、1−、2−、3−、4−、5−、6−または7−メチルオクチル、1−、2 −、3−、4−または5−エチルヘプチル、1−、2−または3−プロピルヘキシル、デシル、1−、2−、3−、4−、5−、6−、7−および8−メチルノニル、1−、2−、3−、4−、5−または6−エチルオクチル、1−、2−、 3−または4−プロピルヘプチル、ウンデシル、1−、2−、3−、4−、5− 、6−、7−、8−または9−メチルデシル、1−、2−、3−、4−、5−、 6−または7−エチルノニル、1−、2−、3−、4−または5−プロピルオクチル、1−、2−または3−ブチルヘプチル、1−ペンチルヘキシル、ドデシル、1−、2−、3−、4−、5−、6−、7−、8−、9−または10−メチルウンデシル、1−、2−、3−、4−、5−、6−、7−または8−エチルデシル、1−、2−、3−、4−、5−または6−プロピルノニル、1−、2−、3 −または4−ブチルオクチル、1−または2−ペンチルヘプチル等を包含する。 環状アルキルの例は、モノ−または多環式アルキル基、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル等を包含する。 「アルコキシ」という語は、直鎖または分岐鎖アルコキシ、好ましくはC

    1-20

    アルコキシを意味する。 アルコキシの例は、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシおよび異なるブトキシ異性体を包含する。 「ハロゲン」という語は、弗素、塩素、臭素または沃素を意味し、好ましくは塩素または弗素を意味する。 「アリール」という語は、芳香族炭化水素または芳香族複素環系の、単一、多核、共役および縮合環基を意味する。 アリールの例は、フェニル、ビフェニル、 テルフェニル、クォーターフェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、アントラセニル、ジヒドロアントラセニル、ベンズアントラセニル、ジベンズアントラセニル、フェナントレニル、フルオレニル、ピレニル、インデニル、アズレニル、クリセニル、ピリジル、4−フェニルピリジル、3−フェニルピリジル、チエニル、フリル、ピロリル、インドリル、ピリダジニル、ピラゾリル、ピラジニル、チアゾリル、ピリミジニル、キノリニル、イソキノリニル、ベンゾフラニル、 ベンゾチエニル、プリニル、キナゾリニル、フェナジニル、アクリジニル、ベノキサゾリル、ベンゾチアゾリル等を包含する。 単独または、「アシルオキシ」のような複合語における「アシル」という語は、カルバモイル、脂肪族アシル基、および芳香族アシルと呼ばれる芳香環を有するアシル基または複素環式アシルと呼ばれる複素環を有するアシル基、好ましくはC

    1-20アシルを意味する。 アシルの例は、カルバモイル;直鎖または分岐鎖アルカノイ、例えば、ホルミル、アセチル、プロパノイル、ブタノイル、2−メチルプロパノイル、ペンタノイル、2,2−ジメチルプロパノイル、ヘキサノイル、ヘプタノイル、オクタノイル、ノナノイル、デカノイル、ウンデカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、テトラデカノイル、ペンタデカノイル、ヘキサデカノイル、ヘプタデカノイル、オクタデカノイル、ノナデカノイルおよびイコサノイル;アルコキシカルボニル、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、t−ブトキシカルボニル、t−ペンチルオキシカルボニルおよびヘプチルオキシカルボニル;シクロアルキルカルボニル、例えば、シクロプロピルカルボニル、シクロブチルカルボニル、シクロペンチルカルボニルおよびシクロヘキシルカルボニル;アルキルスルホニル、例えば、メチルスルホニルおよびエチルスルホニル;アルコキシスルホニル、例えば、メトキシスルホニルおよびエトキシスルホニル;アロイル、例えば、ベンゾイル、トルオイルおよびナフトイル;アラルカノイル、例えば、フェニルアルカノイル(例えば、フェニルアセチル、フェニルプロパノイル、フェニルブタノイル、フェニルイソブチリル、フェニルペンタノイルおよびフェニルヘキサノイル)およびナフチルアルカノイル(例えば、 ナフチルアセチル、ナフチルプロパノイルおよびナフチルブタノイル);アラルケノイル、例えば、フェニルアルケノイル(例えば、フェニルプロペノイル、フェニルブテノイル、フェニルメタクリロイル、フェニルペンテノイルおよびフェニルヘキセノイル)およびナフチルアルケノイル(例えば、ナフチルプロペノイル、ナフチルブテノイルおよびナフチルペンテノイル);アラルコキシカルボニル、例えば、フェニルアルコキシカルボニル(例えば、ベンジルオキシカルボニル);アリールオキシカルボニル、例えば、フェノキシカルボニルおよびナフチルオキシカルボニル;アリールオキシアルカノイル、例えば、フェノキシアセチルおよびフェノキシプロピオニル;アリールカルバモイル、例えば、フェニルカルバモイル;アリールチオカルバモイル、例えば、フェニルチオカルバモイル; アリールグリオキシロイル、例えば、フェニルグリオキシロイルおよびナフチルグリオキシロイル;アリールスルホニル、例えば、フェニルスルホニルおよびナフチルスルホニル;複素環式カルボニル;複素環式アルカノイル、例えば、チエニルアセチル、チエニルプロパノイル、チエニルブタノイル、チエニルペンタノイル、チエニルヘキサノイル、チアゾリルアセチル、チアジアゾリルアセチルおよびテトラゾリルアセチル;複素環式アルケノイル、例えば、複素環式プロペノイル、複素環式ブテノイル、複素環式ペンテノイルおよび複素環式ヘキセノイル;および複素環式グリオキシロイル、例えば、チアゾリルグリオキシロイルおよびチエニルグリオキシロイルを包含する。 本明細書において、「任意に置換されていてもよい」という語は、アルキル、 アルケニル、アルキニル、アリール、ハロ、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ハロアリール、ヒドロキシ、アルコキシ、アルケニルオキシ、アリールオキシ、ベンジルオキシ、ハロアルコキシ、ハロアルケニルオキシ、ハロアリールオキシ、ニトロ、ニトロアルキル、ニトロアルケニル、ニトロアルキニル、ニトロアリール、ニトロヘテロシクリル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アルケニルアミノ、アルキニルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ベンジルアミノ、ジベンジルアミノ、アシル、アルケニルアシル、アルキニルアシル、アリールアシル、アシルアミノ、ジアシルアミノ、アシルオキシ、アルキルスルホニルオキシ、アリールスルフェニルオキシ、ヘテロシクリル、ヘテロシクロキシ、ヘテロシクラミノ、ハロヘテロシクリル、アルキルスルフェニル、アリールスルフェニル、カルボアルコキシ、カルボアリールオキシメルカプト、アルキルチオ、ベンジルチオ、アシルチオおよび燐含有基から選択される1種またはそれ以上の基で、ある基がさらに置換されていてもよいし、置換されていなくてもよいことを意味する。 nが前記に定義されたものである本発明の化合物の代表的な例は、下記のものである: 本発明の他の要旨によれば、式1aおよび/または1bの少なくとも1つのモノマーから誘導されるポリマーまたはコポリマーが提供される。 本発明は、式1aおよび/または式1bの少なくとも1つのモノマー、およびラジカル重合可能な不飽和化合物から選択される少なくとも1つのモノマーから誘導されるコポリマーをも提供する。 好適な不飽和化合物は、アクリルエステルまたはアミド、ビニルエステル、ビニル芳香族炭化水素、オレフィンまたはジエンを包含する。 本発明はさらに、ラジカル重合におけるモノマーまたはコモノマーとしての、 式1aおよび/または1bの化合物の使用を提供する。 式1aおよび/または1bの化合物は、ラジカルホモ重合または共重合におけるモノマーまたはコモノマーとして使用することができる。 重合はバルクまたは溶液において行うことができる。 本発明の化合物は、互いに、または、例えばTh e Polymer Handbook,Ed Brandupに挙げられているモノマーのような適切な反応性を有する他のモノマーと、共重合することができる。 重合は、レドックス;光化学、例えば、樟脳キノン/芳香族アミンまたはChiba-Giegyからの「Darocur 1 173」;または熱的(即ち、AIBN)方法のような適切な既知の方法によって、開始することができる。 本発明の化合物は、ラジカル重合の間に、効率的に開環することができる。 それらは本質的に100%の開環をする。 他のアリル化合物と異なり、これらの化合物は容易に、高分子量ポリマーへと重合する。 重合過程において、前記式1a−1のモノマーを用いた下記スキーム1に示される方法で、式1aのモノマーがβ結合開裂を受けることによって開環する。 同様に、二官能性、二環式モノマーが二重開環を受けて、架橋網状構造を生じる。 一般に、本発明の化合物を含む方法から生じるポリマーおよびコポリマーは、 式2aおよび/または2bの化合物を、それぞれ下記スキーム2に示される反復単位として含む。 本発明の重合法は、ポリマー主鎖中の、およびポリマー主鎖に結合した広範囲の官能基を有するポリマーの製造を可能にする。 そのようなポリマーは一般に、 高分子量を得るために、非常に高い転化率にまで重合がなされることを必要とする逐次重合によって作られる。 本発明の化合物を、ラジカル重合において単独で使用することによって、または、共重合においてコモノマーとして使用することによって、制御された量の式2の反復単位を有するポリマーを製造することができる。 適切な置換基およびコモノマーを選択することによって、式1aおよび/または1bのモノマーから、高結晶度から本質的に無結晶度の範囲の結晶度を有するポリマーを生成することができる。 例えば、式1a−1のモノマーから誘導されるホモポリマーは、129℃の融点、および−35℃における非常に小さいガラス転移を有する白色結晶性ポリマーを形成するが、式1a−1および/または1 a−2(1:1)のモノマーから誘導されるコポリマーは、53.3℃で発生する非常に低い観察融点および−47.5℃における顕著なガラス転移を有する白色ゴム状固形物である。 さらに、メチルメタクリレートと式1a−1のモノマー(16:1)とのコポリマーは、本質的に無結晶度を示す。 従って、式1aおよび/または1bを用いて製造されるポリマーの機械的特性は、必要に応じて変化させることができる。 本発明の化合物は、他の化合物では得られない構造を有するポリマーの製造を可能にする。 ラジカル重合によって形成されるポリマー中のメチレン基の存在が、広い範囲でポリマーをさらに処理することを可能にする。 例えば、メチレン基は、さらなる化学操作のポイントとして使用することができる。 この操作は炭素−炭素二重結合への標準付加化学の形態であることができ、または活性メチレン単位をグラフトおよび架橋のポイントとして使用することもできる。 架橋は、重合の間に生じさせることができ、または、別の工程として最終コポリマー上に生じさせることもできる。 適切な条件下に、化合物のホモポリマーは解重合を受けることがある。 例えば、式1a−1のホモポリマーは、ジメチルスルホキシド中で約130℃に加熱された場合に、モノマーに解重合する。 このように解重合が容易であることによって、例えば、メチルメタクリレートのような他のモノマーの存在下、例えばDMS O中で、ホモポリマーを加熱した場合に、例えば、ブロックコポリマーの合成が可能になる。 従って、本発明の他の要旨によれば、前記に定義された式1aおよび/または1bの化合物から誘導されるホモポリマーを、少なくとも1種の他のモノマーの存在下に加熱することを含んで成る、ブロックコポリマーの製造方法が提供される。 本発明の化合物は、それらの開環能により、重合の間の収縮を最少限にするために使用することもできる。 例えば、本発明の化合物は同等の分子量の従来のモノマーと比較した場合に、容積収縮の有意な減少を示す。 式1a−2のモノマーは、6.3%だけ収縮するポリマーを生じる。 同じ分子量の従来のモノマーは、11.5%のオーダーで収縮する。 容積収縮のそのような抑制は、ポリマー被膜、接着剤、歯科用修復材料、複合材料のマトリックス樹脂、および光学レンズの製造(コンタクトレンズおよび従来レンズの両方)において応用できる。 式1bの二環式化合物は、架橋ポリマーを製造する方法を提供する。 それらは、それらの高分子量および二重開環性であるという事実により、重合の際に非常に少ない収縮を示す。 従って、それらは、CR39、モノ−、ジ−、トリ−エチレングリコールジメタクリレートおよびBIS-GMAのような、従来の二官能価モノマーを使用する用途において、代替物として機能し得る。 例えば、歯科用複合材料に使用される通常の樹脂系は、トリエチレングリコールジメタクリレートおよびBI S-GMAの混合物である。 そのような混合物は、式1b、例えば、Ib−1、Ib −2、Ib−3またはIb−4で示される1種またはそれ以上の化合物を含有する樹脂系で置き換えることができる。 同様に、光学レンズにおけるCR39を式1bのモノマーから製造したポリマーで置き換えることによって、重合収縮がより小さくなるだけでなく、ポリマー中の硫黄のような重原子によって、得られる物質が著しく高い屈折率を有する。 従って、レンズをより容易にキャストすることができ、所定の光学能に対してより薄くすることができる。 式1aおよび/または1bの化合物から成る樹脂系の他の利点は、置換基R

    1 〜R

    4の所定の組に関して、式1aおよび1bで示される他の化合物とほぼ同等の反応性で、それらが容易に共重合することである。 本発明の他の形態においては、接着剤、歯科用複合材料または光学レンズの製造における、前記定義の式1aおよび/または1bの化合物の使用が提供される。 本発明は、全体的または部分的に、前記定義のポリマーまたはコポリマーから成る接着剤、歯科用複合材料または光学レンズをも提供する。 本発明はさらに、前記定義の式1aおよび/または1bの化合物のラジカル重合を含んで成る、接着剤、歯科用複合材料または光学レンズの製造方法を提供する。 本発明の化合物は、安定な化学物質であり、重合禁示剤を使用せず室温に保存することができるが、冷蔵するのが好ましい。 それらは温和な酸性または塩基性条件下で安定であり、商業的に入手可能な出発物質から製造することができる。 本発明の化合物を得るための多くの可能な合成経路が、本明細書または文献に記載されている経路以外にも、考えられる。 従って、本発明の他の要旨によれば、2−クロロメチル−2−プロペンと、例えば1,2−エタンジチオールのような適切なα,ω−ジメルカプト化合物とを反応させることを含んで成る、前記に定義された式1aおよび/または1bで示される化合物の製造方法が提供される。 本発明のさらに他の要旨によれば、2−メルカプトメチル−3−メルカプト− 1−プロペンと、例えば1,2−ジブロモエタンのような適切なα,ω−ジハロ化合物とを反応させることを含んで成る、前記に定義された式1aおよび/または1bで示される化合物の製造方法が提供される。 式1aの化合物は、式1aの他の化合物から作ることもでき、例えば、化合物1a−15は、化合物1a−4と塩化メタクリロイルとを反応させることによって作ることができる。 本発明は、前記に定義された式1aの化合物と、ジクロロジアルキルシラン、 ジイソシアネート、ジカルボン酸または二酸クロリド、例えばオキサリルクロリドのような適切な二官能性化合物とを反応させることを含んで成る、前記に定義された式1bの化合物の製造方法をも提供する。 本発明を、下記実施例を参照して説明する。 これらの実施例は、どのようにも本発明を制限するものではないと解釈すべきである。 実施例1: 6−メチレン−1,4−ジチエパン(1a−1)の合成 3−クロロ−2−クロロメチル−1−プロペン(10g、80ミリモル)および1,2−エタンジチオール(7.5g、80ミリモル)を、DMFを用いて80 mL溶液とした。 次に、この溶液を、シリンジポンプによって、20時間かけて、DMF250mL中のセシウムカーボネート(60g、180ミリモル)の溶液に、塩化カルシウム乾燥チューブの保護下に60℃〜70℃で添加した。 添加終了後、24時間攪拌した。 回転蒸発器(約50℃)を用いてDMFを除去した。 残留物をエーテルで数回こすり、エーテル抽出物を乾燥し、蒸留して、淡色油状物6.6gを得た。 この油状物を、ヘキサン:ジクロロメタン(約9:1)を用いたシリカゲルクロマトグラフィーにかけて、清澄、悪臭の油状物3.5g( 30%)を得た。

    1 H NMR(CDCl

    3 ,): δ3.00(4H,−SCH

    2 CH

    2 S−)、3. 65(4H,t,J=1.1Hz,=C−CH

    2 S−)、4.84(2H,pent, J=1.1Hz,=CH

    2 )。

    13 C NMR(CDCl

    3 ): δ38.8および38.9(共に−CH

    2 S−)、 111.0(=CH

    2 )、148.2(quat=C)。 n

    D

    20 =1.5932。 d

    20 =1.160g/cc。 実施例2: 3−メチレン−1,6−ジチアシクロオクタン(1a−2)の合成 3−メチレン−1,6−ジチアシクロオクタンを前記実施例1と同様の方法で合成した。 4.0gのクロロ−2−クロロメチル−1−プロペンから、精製された生成物1.8g(35%)を、清澄、悪臭の油状物として得た。

    1 H NMR(CDCl

    3 ,): δ1.79(2H,m,−SCH

    2 CH

    2 CH

    2 S −)、2.88(4H,m,−SCH

    2 CH

    2 CH

    2 S−)、3.25(4H,s, =C−CH

    2 S−)、5.20(2H,s,=CH

    2 )。

    13 C NMR(CDCl

    3 ): δ29.4(−SCH

    2 CH

    2 CH

    2 S−)、30. 0(−SCH

    2 CH

    2 CH

    2 S−)、38.0(=C−CH

    2 S−)、119.3(= CH

    2 )、145.9(quat=C)。 n

    D

    20 =1.5842。 d

    20 =1.143g/cc。 実施例3: 2−(ヒドロキシメチル)−6−メチレン−1,4−ジチエパン( 1a−4)の合成 溶液1. 金属ナトリウム(0.77g)を、無水エタノール35mLに、室温で、窒素保護下に溶解した。 次に、2,3−ジメルカプト−1−プロパノール( 1.99g、1.6mL、16ミリモル)を滴下した。 溶液をシリンジに取り、4 4mLに稀釈した。 溶液2.2−(クロロメチル)−3−クロロ−1−プロペン(2g、16ミリモル)を無水エタノール30mLに溶解した。 溶液をシリンジに取り、44mLの容量に稀釈した。 室温で、窒素保護下に1時間をかけて、溶液1および2を、無水エタノール40mLに同時に加えた(別個のテフロン供給ラインを用い、シリンジポンプから)。 添加終了後、1時間還流した。 溶媒を留去し、水で稀釈し、エーテルで抽出した。 エーテル抽出物を乾燥し、蒸発させて、油状物2.6gを得た。 この油状物を、エーテル:ヘキサン(1:3)を用いたシリカゲルクロマトグラフィーにかけて、清澄な油状物1.6g(57%)を得た。

    1 H NMR(CDCl

    3 ): δ2.60−3.80(9H,mult.)、4.80( 2H,s,=CH

    2 )。

    13 C NMR(CDCl

    3 ): δ34.5(−SCH

    2 CH(CH

    2 OH)S−) 、39.0および40.0(共に=C−CH

    2 S−)、52.8(−SCH

    2 CH( CH

    2 OH)S−)、63.6(−CH

    2 OH)、111.8(=CH

    2 )、147. 4(quat=C)。 d

    20 =1.236g/cc。 実施例4: 2−(クロロメチル)−6−メチレン−1,4−ジチエパン(1a −13)の合成 トリホスゲン(0.843g、2.84ミリモル)を、ジクロロメタン20mL 中に溶解した。 2−(ヒドロキシメチル)−6−メチレン−1,4−ジチエパン(1.5g、8.52ミリモル)およびトリエチルアミン(1.185mL、0.8 6g)をジクロロメタン約5mLに溶解し、トリホスゲン溶液に滴下した。 約1 時間後に、反応がほぼ完了した。 さらに少量のトリホスゲンを加え、溶液を一夜攪拌した。 溶媒を留去し、水を加え、エーテルで抽出した。 抽出物を乾燥し、蒸発させて、得られた油状物をシリカゲルクロマトグラフィーにかけて、清澄な油状物1.1g(67%)を得た。

    1 H NMR(CDCl

    3 ): δ3.00−4.00(9H,mult.)、5.20( 2H,s,=CH

    2 )。

    13 C NMR(CDCl

    3 ): δ34.4(−SCH

    2 CH(CH

    2 Cl)S−) 、39.0および40.0(共に=C−CH

    2 S−)、46.0(−CH

    2 Cl)、 4 9.5(−SCH

    2 CH(CH

    2 Cl)S−)、112.1(=CH

    2 )、147.3 (quat=C)。 n

    D

    20 =1.5932。 実施例5: 2−(6−メチレン−1,4−ジチエパン)メチルアセテート(1 a−14)の合成 2−(ヒドロキシメチル)−6−メチレン−1,4−ジチエパン(2.0g、 11.4ミリモル)をジクロロメタン10mLに溶解し、トリエチルアミン(2. 4mL、1.727g、17.1ミリモル)をそれに加えた。 溶液を、窒素下に− 10℃に冷却し、次に、塩化アセチル(1.2mL、1.34g、17.1ミリモル)のジクロロメタン溶液を滴下して、反応温度を約−10℃に保った。 滴下終了後、溶液を約10分間攪拌し、次に、室温に温めた。 溶媒を留去し、水を加え、エーテルで抽出した。 エーテル抽出物を乾燥し、蒸発させて、淡黄色の油状物2.2gを得た。 この油状物をクロマトグラフィーにかけて、清澄な油状物2.0 g(80%)を得た。

    1 H NMR(CDCl

    3 ): δ2.00(3H,s,−CH

    3 )、2.08−3. 80(7H,mult.)、4.1−4.3(2H,mult,−CH

    2 O−)、4.85( 2H,d,=CH

    2 )。

    13 C NMR(CDCl

    3 ): δ20.9(−CH

    3 )、35.1(−SCH

    2 C H(CH

    2 Cl)S−)、39.0および40.3(共に=C−CH

    2 S−)、48 .2(−SCH

    2 CH(CH

    2 O)S−)、65.3(−CH

    2 O)、111.7(= CH

    2 )、147.5(quat=C)、170.5(C=O)。 n

    D

    20 =1.5500。 D

    20 =1.223g/cc。 実施例6: 2−(6−メチレン−1,4−ジチエパン)メチルメタクリレート(1a−15)の合成 この化合物は、塩化アセチルの代わりに塩化メタクリロイルを用いて、実施例5の2−(6−メチレン−1,4−ジチエパン)メチルアセテート(1a−14 )の場合に類似した方法で製造した。 2−(6−メチレンン−1,4−ジチエパン)メチルメタクリレート(1a−15)を収率58%で得られた。

    1 H NMR(CDCl

    3 ): δ1.90(3H,s,−CH

    3 )、2.90−3. 80(7H,mult.)、4.1−4.3(2H,mult,−CH

    2 O−)、4.85( 2H,d,アリル=CH

    2 )、5.60(1H,s,アクリル=CHH)、6.1 (1H,s,アクリル−CCH)。

    13 C NMR(CDCl

    3 ): δ18.3(−CH

    3 )、35.0(−SCH

    2 C H(CH

    2 O−)S−)、38.7および40.2(共に=C−CH

    2 S−)、48 .3(−SCH

    2 CH(CH

    2 O)S−)、65.4(−CH

    2 O−)、111.6( アリル=CH

    2 )、126.0(アクリル=CH

    2 )、135.8(アクリルquat) 、147.5(アリルquat=C)、168.0(C=O)。 n

    D

    20 =1.5541。 d

    20 =1.188g/cc。 実施例7: 2,2−ジメチル−5−メチレン−1,3−ジチアン(1a−16) の合成 2−(メルカプトメチル)−3−メルカプト−1−プロペン(Z.Chem.1975,15 ,302)(0.83g、6.9ミリモル)およびアセトン(0.51mL)をジクロロメタン約15mLに入れた。 次に、無水塩化アルミニウム(0.32g)を室温で、1分間かけて、少量ずつ加えた。 この溶液を室温で30分間攪拌した。 水20mLを加え、続いてジクロロメタンで抽出した。 抽出物を乾燥し、蒸発させて、刺激臭のする清澄な油状物0.89gを得た。 この油状物をクロマトグラフィーにかけて清澄な油状物400mg(40%)を得た。

    1 H NMR(CDCl

    3 ): δ1.60(6H,s,−CH

    3 )、3.35(− CH

    2 −)、4.90(4H,s,=CH

    2 )。

    13 C NMR(CDCl

    3 ): δ30.2(−CH

    3 )、33.1(=C−CH

    2 S −)、46.8(脂肪族quat)、112.0(=CH

    2 )、139.3(quat=C)。 実施例8: ジメチルジ−(2−(6−メチレン−1,4−ジチエパン)メトキシ)シラン(1b−5)の合成 2−(ヒドロキシメチル)−6−メチレン−1,4−ジチエパン(3.0g、1 7.0ミリモル)およびトリエチルアミン(2.7mL、1.99g、19.7ミリモル)を乾燥ジクロロメタン30mLに溶解し、窒素保護下、約0℃〜10℃に冷やした。 次に、ジクロロメタン約5mL中のジクロロジメチルシラン(1.2 1g、9.38ミリモル)の溶液を滴下した。 滴下終了後、室温で一夜攪拌した。 ジクロロメタンで稀釈し、その溶液を水および飽和食塩水で洗った。 このジクロロメタン溶液を乾燥し、蒸発させて、清澄な油状物3.4gを得た。 この油状物をシリカクロマトグラフィー(80:20 ヘキサン:エーテル)にかけて、 清澄な油状物1.8g(51%)を得た。

    1 H NMR(CDCl

    3 ): δ0.00(6H,s,−CH

    3 )、2.80−3. 80(18H,mult.)、4.65(4H,“d”=CH

    2 )。

    13 C NMR(CDCl

    3 ): δ−3.2(−CH

    3 )、35.3(−SCH

    2 C H(CH

    2 O−)S−)、38.9および40.0(共に=C−CH

    2 S−)、51 .5(−SCH

    2 CH(CH

    2 O)S−)、64.1(−CH

    2 O−)、111.3( =CH

    2 )、147.9(quat=C)。 d

    20 =1.182g/cc。 実施例9: ジ−(2−(6−メチレン−1,4−ジチエパン)メチル)ジグリコリレート(1b−6)の合成 2−(ヒドロキシメチル)−6−メチレン−1,4−ジチエパン(3.0g、1 7.0ミリモル)およびトリエチルアミン(2.6mL、1.89g、18.7ミリモル)を乾燥ジクロロメタン25mLに溶解し、窒素保護下に約0℃に冷やした。 次に、ジクロロメタン約5mL中の塩化ジグリコリル(1.46g、8.52ミリモル)の溶液を滴下した。 滴下終了後、室温に温め、次に2時間還流した。 ジクロロメタンで稀釈し、その溶液を水および飽和食塩水で洗った。 このジクロロメタン溶液を乾燥し、蒸発させて、清澄な油状物3.6gを得た。 この油状物をシリカクロマトグラフィー(80:20 ヘキサン:エーテル)にかけて、清澄な油状物1.7g(44%)を得た。

    1 H NMR(CDCl

    3 ): δ2.75−3.70(14H,mult)、4.1− 4.4(8H,mult,−CH

    2 O−)、4.83(4H,“d”=CH

    2 )。

    13 C NMR(CDCl

    3 ): δ34.8(−SCH

    2 CH(CH

    2 O−)S−) 、38.9および40.0(共に=C−CH

    2 S−)、47.7(−SCH

    2 CH( CH

    2 O)S−)、65.4および67.9(共に−CH

    2 O−)、111.8(= CH

    2 )、147.3(quat=C)、169.2(quat=C)。 実施例10: ジ−(2−(6−メチレン−1,4−ジチエパン)メチル)オキサレート(1b−7)の合成 この化合物は、塩化ジグリコリルの代わりに塩化オキサリルを使用したこと以外は、実施例9と同様の方法で製造した。 生成物ジ−(2−(6−メチレン−1 ,4−ジチエパン)メチル)オキサレート(1b−7)を収率44%で得た。

    1 H NMR(CDCl

    3 ): δ2.75−3.70(14H,mult)、4.1− 4.4(4H,mult,−CH

    2 O−)、4.88(4H,“d”=CH

    2 )。

    13 C NMR(CDCl

    3 ): δ34.6(−SCH

    2 CH(CH

    2 O−)S−) 、39.1および39.8(共に=C−CH

    2 S−)、46.7(−SCH

    2 CH( CH

    2 O)S−)、67.3(−CH

    2 O−)、112.1(=CH

    2 )、147.0 (quat=C)、156.2(C=O)。 実施例11: ジ−(2−(6−メチレン−1,4−ジチエパン)メチル)セバケート(1b−8)の合成 この化合物は、塩化ジグリコリルの代わりに塩化セバコイルを使用したこと以外は、実施例9と同様の方法で製造した。 生成物ジ−(2−(6−メチレン−1 ,4−ジチエパン)メチル)セバケートを収率36%で得た。

    1 H NMR(CDCl

    3 ): δ1.2(8H,br.s.)、1.55(4H,br.s. )、2.20(4H,“t”,−CH

    2 −OC=O−)、2.75−3.70(14 H,mult)、4.1−4.4(4H,mult.,−CH

    2 O−)、4.79(4H,“d ”=CH

    2 )。

    13 C NMR(CDCl

    3 ): δ24.8,29.0,34.0,35.0,38. 9および40.2(いずれも=C−CH

    2 S−)、48.2(−SCH

    2 CH(CH

    2 O−)S−)、64.9(−CH

    2 O−)、111.6(=CH

    2 )、147.4( quat=C)、173.2(C=O)。 mp 56−8℃。 実施例12: ジ−(2−(メチレン−1,4−ジチエパン)メチル)フタレート(1b−9)の合成 2−(ヒドロキシメチル)−6−メチレン−1,4−ジチエパン(4.0g、2 2.7ミリモル)およびトリエチルアミン(3.5mL、2.52g、25.0ミリモル)を乾燥ジクロロメタン15mLに、窒素保護下に溶解した。 次に、ジクロロメタン約5mL中の塩化フタロイル(2.3g、11.4ミリモル)を溶液に滴下した。 滴下終了後、溶液を2時間還流し、次に室温で一夜攪拌した。 ジクロロメタンで稀釈し、水および稀硫酸(2M)で洗い、乾燥し、蒸発させて、淡オレンジ色の油状物5.1gを得た。 この油状物をシルカクロマトグラフィーにかけて、油状物2.7g(49%)を得た。

    1 H NMR(CDCl

    3 ): δ2.75−3.70(14H,mult.)、4.2− 4.6(4H,mult.,−CH

    2 O−)、4.85(4H,“d”=CH

    2 )、7.5 5(2H,mult,芳香族)、7.73(2H,mult,芳香族)。

    13 C NMR(CDCl

    3 ): δ35.0(−SCH

    2 CH(CH

    2 O−)S−) 、39.0および40.2(共に=C−CH

    2 S−)、47.9(−SCH

    2 CH( CH

    2 O−)S−)、66.4(−CH

    2 O−)、111.8(=CH

    2 )、129. 0(芳香族)、131.4(芳香族)、131.7(quat.芳香族)、147.3( quat=C)、166.9(C=O)。 実施例13: ジ−(2−(6−メチレン−1,4−ジチエパン)メチル)テレフタレート(1b−10)の合成 この化合物は、塩化フタロイルの代わりに塩化テレフタロイルを用いたこと以外は、実施例12と同様の方法で製造した。 ジ−(2−(6−メチレン−1,4 −ジチエパン)メチル)テレフタレート(1b−10)の収率は37%であった。

    1 H NMR(CDCl

    3 ): δ2.75−3.70(14H,mult.)、4.2− 4.6(4H,mult,−CH

    2 O−)、4.90(4H,“d”=CH

    2 )、8.50 (4H,s,芳香族)。

    13 C NMR(CDCl

    3 ): δ35.1(−SCH

    2 CH(CH

    2 O−)S−) 、39.0および40.3(共に=C−CH

    2 S−)、48.2(−SCH

    2 CH( CH

    2 O−)S−)、66.1(−CH

    2 O−)、111.9(=CH

    2 )、129. 8(芳香族)、133.8(quat.芳香族)、147.4(quat=C)、165.2 (C=O)。 mp. 103−5℃。 実施例14: ジ−(2'−(6'−メチレン−1',4'−ジチエパン)メチル) 1,6−ヘキサンジイルビス[カルバメート](1b−11)の合成 2−(ヒドロキシメチル)−6−メチレン−1,4−ジチエパン(2.0g、1 1.4ミリモル)を、ジクロロメタン10〜15mLに、窒素保護下に溶解した。 ジクロロメタン3mL中の1,6−ジイソシアナトヘキサン(0.95g、5. 68ミリモル)を攪拌しつつ滴下した。 極微量のオクタン酸第一錫を溶液に加えた。 室温で一夜攪拌した。 溶媒を留去し、白色残留物をシリカクロマトグラフィーにかけて、白色固形物2.0g(69%)を得た。

    1 H NMR(CDCl

    3 ): δ1.2(12H,br.d)、2.75−3.70( 14H,mult)、4.0−4.3(4H,mult,−CH

    2 O−)、4.90(4H, “d”=CH

    2 )、5.0(2H,br.s,NH)。

    13 C NMR(CDCl

    3 ): δ26.1,29.7,35.1(−SCH

    2 CH (CH

    2 O−)S−)、38.8および40.2(共に=CH

    2 S−)、40.8( NH−CH

    2 −)、48.9(−SCH

    2 CH(CH

    2 O−)S−)、65.5(− CH

    2 O−)、111.5(=CH

    2 )、147.5(quat=C)、1.56(C= O)。 mp. 89−91℃。 実施例15: ジ−(2'−(6'−メチレン−1,4−ジチエパン)メチル)( メチレンジ−1,4−フェニレン)ビス[カルバメート](1b−12)の合成 2−(ヒドロキシメチル)−6−メチレン−1,4−ジチエパン(2.6g、1 4.8ミリモル)を、ジクロロメタン20mL中に、窒素保護下に溶解し、少量のオクタン酸第一錫を加えた。 次に、この溶液に、4,4'−メチレンビス(フェニルイソシアネート)(1.85g、7.4ミリモル)のジクロロメタン溶液を滴下した。 反応を室温で一夜攪拌した。 溶媒を留去し、混合物を沸騰クロロホルムにできる限り多く溶解させ、次に濾過した。 クロロホルム濾液を蒸発して、清澄なゴム状固形物を得、この固形物は一夜で白色になり、硬化して、白色固形物となった。

    1 H NMR(CDCl

    3 ): δ2.75−3.70(14H,mult)、4.90 (2H,s,フェニル−CH

    2 −フェニル)、4.2−4.6(4H,mult,−C H

    2 O−)、4.90(4H,“d”=CH

    2 )、6.7(br.s,NH)、7.0− 7.3(8H,mult,芳香族)。 実施例16: 6−メチレン−1,4−ジチエパン(1a−1)のホモポリマーの製造 AIBN(8.8mg、0.05ミリモル)を純6−メチレン−1.4−ジチエパン(0.4616g、3.16ミリモル)に、できる限り多く溶解させた。 混合物を小重合管に移し、真空下に、何回か凍解脱泡した(freeze-thaw degassed) 。 次に、重合管を炎によって真空下に封止した。 サンプルを70℃で約20時間重合した。 約15〜20分の加熱で、白色固形物が形成されたので、重合は非常に急速であることが明らかであった。 20時間の加熱後、重合管を冷却し、開いて、ポリマーを固体白色ブロックとして取り出した。 この物質は、室温において、どの溶媒にも高度に不溶性であるが、90℃においてDMSOまたはピリジンに僅かに可溶であり、NMRによる特性決定が可能である。 高温GPC分析(135℃、トリクロロベンゼン)によって、Mwが687000であり、3.8の分散を有していることが示された。 この分子量の大きさは、そのNMRスペクトルと一致した。 末端基からのシグナルの痕跡がない(即ち、AIBN開始剤からのメチル基、NC−C(CH

    3

    2 − がない)ので、分子量が非常に大きいことが明らかである。 ポリマーは高度に結晶性であると考えられ、129℃において鋭い融点転移を示した。 小さいガラス転移が−35℃において観察された。 融点において、この物質が白色不透明固体から結晶性透明固体に変化した。

    1 H NMR(DMSO−d

    6 ,90℃,250MHz)δ2.65(4H,−S CH

    2 CH

    2 S−)、3.30(4H,=C−CH

    2 S−)、5.08(2H,=C H

    2 )。

    13 C NMR(DMSO−d

    6 ,90℃)δ30.7および34.9(共に−CH

    2 S−)、114.7(=CH

    2 )、141.1(quat=C)。 d

    20 =1.26−7g/cc。 重合中の容積収縮=8.0−8.8%。 MW148g/モルのモノマーの予測される収縮は約12.3%である。 実施例17: 3−メチレン−1,6−ジチアシクロオクタン(1a−2)のホモポリマーの製造 3−メチレン−1,6−ジチアシクロオクタンのホモポリマーを、実施例16 と同様の方法で製造した。 白色固形物は、6−メチレン−1,4−ジチエパンのホモポリマーよりも強靱であった。 この物質は、室温において、どのような溶媒中にも高度に不溶性であった。 観察される溶解がほどんどなしに熱ピリジン中で高度に膨潤するので、非常に軽度に架橋していると考えられる。 高温GPC分析(135℃、トリクロロベンゼン)によって、Mwが486000gであり、3 .8の分散を有していることが示された。 ポリマーが軽度に架橋しているので、 この数値はおそらく抽出可能な、非架橋ポリマーによるものであると考えられる。 分子量のこの大きさは、そのNMRスペクトルと一致していた。 末端基からのシグナルの痕跡がない(即ち、AIBN開始剤からのメチル基、NC−C(CH

    3

    2 −)がない)ので、分子量が非常に高いことが明らかである。 このポリマーは高度に結晶性であると考えられ、99.5℃において鋭い融点転移を示した。 小さいガラス転移が−45℃において観察された。 融点において、この物質は白色不透明固体から結晶性透明固体へと変化した。

    1 H NMR(ピリジン−d

    5 ,90℃,250MHz)δ2.00(2H,p, J=7.1Hz,−SCH

    2 CH

    2 CH

    2 S−)、2.75(4H,t,J=7.1H z,−SCH

    2 CH

    2 CH

    2 S−)、3.45(4H,=C−CH

    2 S−)、5.18 (2H,=CH

    2 )。

    13 C NMR(ピリジン−d

    5 ,90℃)δ29.4(−S CH

    2 CH

    2 CH

    2 S−)、30.8(−SCH

    2 CH

    2 CH

    2 S−)、36.2(=C −CH

    2 S−)、114.8(=CH

    2 )、142.3(quat=C)。 d

    20 =1.213g/cc。 重合中の容積収縮=6.3%。 分子量160g/モルのモノマーの予測される収縮は約11.5%である。 実施例18: 6−メチレン−1,4−ジチエパン(1a−1)と3−メチレン−1,6−ジチアシクロオクタン(1a−2)とのコポリマーの製造 AIBN(3.6mg、0.043ミリモル)を、6−メチレン−1,4−ジチエパン(192.2mg、165.7μl、1.30ミリモル)および3−メチレン−1,6−ジチアシクロオクタン(207.8mg、182.8μl、1.30ミリモル)の混合物中に、小重合管中で溶解させた。 最終的に炎封止する前に、混合物を、真空下に、何回か凍解脱泡した。 サンプルを70℃で2.5日間重合した。 透明なポリマーが重合管中に形成された。 サンプルを冷却すると、ポリマーが白色に変化した(結晶化した)。 この物質は硬いが、ゴム状であり、−47. 5℃においてガラス転移を示し、53.3℃に融点を示した。

    1 H NMR(ピリジン−d

    5 ,90℃,250MHz)δ1.95(2H,p, J=7.0Hz,−SCH

    2 CH

    2 CH

    2 S−)、2.70(4H,t,J=7.0H z,−SCH

    2 CH

    2 CH

    2 S−)、2.86(4H,s,−SCH

    2 CH

    2 S−)、 3.48および3.52(共に4H,s,=C−CH

    2 S)、5.18(4H,s, =CH

    2 )。

    13 C NMR(CDCl

    3 ,25℃)δ28.4(−SCH

    2 CH

    2 C H

    2 S−)、30.3および30.8(共に−SCH

    2 −)、35.4および35.6 (共に=C−CH

    2 S−)、115.6および115.8および116.0(全て= CH

    2 )、140.8(quat=C)。 d

    20 =1.202g/cc。 2つのモノマーの混合物の密度=(146+160)/(126+140)=1. 1150g/mL。 重合中の容積収縮=(1.202−1.150)/1.202x100%=4.3% 。 分子量(148+160)/2=154g/モルのモノマーの、予想される収縮は約12%である。 実施例19: 6−メチレン−1,4−ジチエパン(1a−1)とメチルメタクリレートとのコポリマーの製造 アゾビスイソニトリル(0.05M、4.1mg)、6−メチレン−1,4−ジチエパン(0.5M、36.5mg)、禁止剤を含まないメチルメタクリレート( 2.5M、125mg)、および非重水素化ベンゼン(0.21ミリモル、19m L)のベンゼン−d

    6溶液0.5mLを、厚壁NMR管に入れ、真空下に凍解脱泡し、封止した。 サンプルを70℃で148分間重合し、重合の程度を

    1 H NM R分光分析によって追跡した。 この間、両モノマーが消費された。 重合の終了時において、メチルメタクリレートの転化率は80%、ジチエパンの転化率は39 %であった。 6つのμ−スチラゲル(μ−styragel)カラム(10

    6 、10

    5 、1 0

    4 、10

    3 、500および100Å孔寸法)に連結されたWater Instrumentを用いて、NMR管の内容物の少量を、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)によって分析した。 テトラヒドロフランを溶離剤として1mL/分の流速で用い、このシステムを、狭い分布の標準ポリスチレン(Waters)を用いて校正した。 数平均重量は17539、重量平均分子量は35589であった。 コポリマー平衡式(c o-polymer equation)の積分形(integrated form)を用いる転化率/モノマー供給組成の分析により、MMAとジチエパンとの反応性比が、それぞれ、3.2± 0.3および0.27±0.05であることを示した。 重合管の残りの内容物を、メタノールに注ぎ、沈殿したコポリマーを集め、凍結乾燥した。 このコポリマーを

    1 Hおよび

    13 C NMRによって分析した。 ポリ−MMAシグナルに加えて、

    1 H NMRスペクトル中の4.7−9ppmにおけるビニルシグナルが、コポリマー中のジチエパンからの開環された反復単位を証明するものであった。 ポリマー中の開環単位とMMAとの比は、約1:16であった。

    13 C NMRスペクトルは、コポリマー中の開環された反復単位の証拠として、δ140(quat=C)、118および116(=CH

    2 )、38.8、35 .4、33.4、30.4(全て−CH

    2 S−)ppmにおいてシグナルを示した。 実施例20: 官能化モノマーのホモ重合 下記表に挙げたモノマーを、実施例16、17および18に記載のように、A IBNを開始剤として用いて、バルクで熱重合させた。 標準ポリスチレンを用いて周囲温度GPCによって、分子量を求めた。 実施例21: モノマーの光重合 約0.3%の光開始剤(Ciba-Giegy製「Darocur 1173」)を塊状モノマー(約200mg)に加えることによってサンプルを作り、次に0.15mW/cm

    2の強さで350nm光を3時間、照射した。 本明細書および添付の請求の範囲において、別の記載がない限り、「含む(co mprise)」という語、およびその変化形である「含む(comprises)」または「 含んでいる(comprising)」という語は、記載された要素または要素の群を包含することを意味するが、他の要素または要素群を除外することを意味するものではないと解釈すべきである。

    ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 6識別記号 FI C07D 337/16 C07D 337/16 339/08 339/08 C08F 28/06 C08F 28/06 G02B 1/04 G02B 1/04 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U G),AL,AM,AT,AU,BB,BG,BR,B Y,CA,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,ES ,FI,GB,GE,HU,IS,JP,KE,KG, KP,KR,KZ,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,TJ,TM,TT,UA,UG,US,UZ,V N (72)発明者 モード,グレアム オーストラリア3791ビクトリア州カリス タ、モンバルク・ロード137番 “ベラメ イ"

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