[go: up one dir, main page]

JP7308001B2 - 合成後官能化を促進させることができるペルフルオロアリール基を有する化合物 - Google Patents

合成後官能化を促進させることができるペルフルオロアリール基を有する化合物 Download PDF

Info

Publication number
JP7308001B2
JP7308001B2 JP2020532627A JP2020532627A JP7308001B2 JP 7308001 B2 JP7308001 B2 JP 7308001B2 JP 2020532627 A JP2020532627 A JP 2020532627A JP 2020532627 A JP2020532627 A JP 2020532627A JP 7308001 B2 JP7308001 B2 JP 7308001B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
groups
polymer
perfluoroaryl
molecular backbone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020532627A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021505646A (ja
Inventor
パーク、ナタニエル
ヘドリック、ジェームス
ジョーンズ、ギャヴィン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JP2021505646A publication Critical patent/JP2021505646A/ja
Priority to JP2023081211A priority Critical patent/JP7636851B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7308001B2 publication Critical patent/JP7308001B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3271Hydroxyamines
    • C08G18/329Hydroxyamines containing aromatic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F251/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polysaccharides or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/2805Compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/288Compounds containing at least one heteroatom other than oxygen or nitrogen
    • C08G18/2885Compounds containing at least one heteroatom other than oxygen or nitrogen containing halogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3271Hydroxyamines
    • C08G18/3275Hydroxyamines containing two hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/38Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/3802Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having halogens
    • C08G18/3804Polyhydroxy compounds
    • C08G18/3812Polyhydroxy compounds having fluorine atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • C08G18/751Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
    • C08G18/752Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
    • C08G18/753Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group
    • C08G18/755Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group and at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to a secondary carbon atom of the cycloaliphatic ring, e.g. isophorone diisocyanate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/83Chemically modified polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/83Chemically modified polymers
    • C08G18/837Chemically modified polymers by silicon containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/16Aliphatic-aromatic or araliphatic polycarbonates
    • C08G64/1608Aliphatic-aromatic or araliphatic polycarbonates saturated
    • C08G64/1625Aliphatic-aromatic or araliphatic polycarbonates saturated containing atoms other than carbon, hydrogen or oxygen
    • C08G64/1633Aliphatic-aromatic or araliphatic polycarbonates saturated containing atoms other than carbon, hydrogen or oxygen containing halogens
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/16Aliphatic-aromatic or araliphatic polycarbonates
    • C08G64/1608Aliphatic-aromatic or araliphatic polycarbonates saturated
    • C08G64/1625Aliphatic-aromatic or araliphatic polycarbonates saturated containing atoms other than carbon, hydrogen or oxygen
    • C08G64/165Aliphatic-aromatic or araliphatic polycarbonates saturated containing atoms other than carbon, hydrogen or oxygen containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/18Block or graft polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/42Chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G81/00Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12Chemical modification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37Thiols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/541Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • C08K5/5419Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond containing at least one Si—C bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C19/00Acyclic saturated compounds containing halogen atoms
    • C07C19/08Acyclic saturated compounds containing halogen atoms containing fluorine

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)

Description

実施形態は、ペルフルオロアリール基を含む1または複数の化合物に関し、より詳細には、1または複数の化合物の合成後に官能化することができるペルフルオロアリール基を含む1または複数の化合物に関する。
以下は、本発明の1つまたは複数の実施形態の基本的な理解を提供するための概要を提示する。この概要は、主要なもしくは重要な要素を特定すること、または特定の実施形態の任意の範囲もしくは特許請求の範囲の任意の範囲を詳述することを意図していない。その唯一の目的は、後で提示されるより詳細な説明の前置きとして、概念を簡略化した形態で提示することである。本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態では、ペルフルオロアリール基を有する化合物に関する方法または組成物あるいはその両方について記載されている。
一実施形態によれば、化合物が提供される。化合物は分子主鎖を含み得る。化合物は、分子主鎖に結合したペンダント官能基を含むこともできる。ペンダント官能基は、ペルフルオロアリール基およびメチレン基を含み得る。
別の実施形態によれば、ポリマーが提供される。ポリマーは、ポリカーボネート構造を含む分子主鎖を含み得る。ポリマーはまた、分子主鎖に共有結合したペンダント官能基も含み得る。ペンダント官能基は、ペルフルオロアリール基およびメチレン基を含み得る。
別の実施形態によれば、ポリマーが提供される。ポリマーは、ポリウレタン構造を含む分子主鎖を含み得る。ポリマーはまた、分子主鎖に共有結合したペンダント官能基も含み得る。ペンダント官能基は、ペルフルオロアリール基およびメチレン基を含み得る。
一実施形態によれば、方法が提供される。方法は、触媒の存在下でトリメチルシリル保護チオールを化合物のペンダント官能基に共有結合させることにより、化合物を官能化することを含み得る。ペンダント官能基は、ペルフルオロアリール基およびメチレン基を含み得る。
一実施形態によれば、方法が提供される。方法は、トリメチルシリル保護チオールを、化合物のペルフルオロペンダント官能基に共有結合させることにより、化合物を官能化することを含み得る。化合物は分子主鎖を含み得る。また、分子主鎖は、電子吸引性構造に結合したペンダントペルフルオロアリール基を含み得る。
本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数のモノマーを特徴付けることができる、例示的で非限定的な化学構造の図を示す。 本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数のモノマーの生成を促進することができる、例示的で非限定的な化学形成スキームの図を示す。 本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数のポリマーを特徴付けることができる、例示的で非限定的な化学構造の図を示す。 本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数のポリマーの生成を促進することができる、例示的で非限定的な重合スキームの図を示す。 本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数のポリマーの構造特性を表すことができる、例示的で非限定的なチャートの図を示す。 本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数のポリマーの構造特性を表すことができる、例示的で非限定的なグラフの図を示す。 本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数のポリマーの生成を促進することができる、例示的で非限定的な重合スキームの図を示す。 本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数の化合物の合成後官能化を促進することができる、例示的で非限定的な方法の流れ図を示す。 本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数の化合物の合成後官能化を促進することができる、例示的で非限定的な官能化スキームの図を示す。 本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数のポリマーの構造特性を表すことができる、例示的で非限定的なグラフの図を示す。 本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数の化合物の合成後官能化を促進することができる、例示的で非限定的な官能化スキームの図を示す。 本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数の化合物の合成後官能化を促進することができる、例示的で非限定的な官能化スキームの図を示す。 本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数の化合物の合成後官能化によって生成され得る、例示的で非限定的な化合物の図を示す。 本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数の化合物の表面官能化を促進することができる、例示的で非限定的な方法の流れ図を示す。 本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数の化合物の合成後官能化を促進することができる例示的で非限定的な表面官能化スキームの流れ図を示す。
以下の詳細な説明は、単なる例示であり、実施形態または実施形態の用途もしくは使用あるいはその両方を限定することを意図するものではない。さらに、先行する「背景技術」または「発明の概要」セクション、または「発明を実施するための形態」セクションに提示されている明示的または暗示的な情報によって拘束される意図はない。
ここで、図面を参照して1つまたは複数の実施形態を説明するが、同様の参照番号は、全体を通して同様の要素を指すために使用する。以下の記載では、説明の目的で、1つまたは複数の実施形態のより完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細を示す。しかしながら、種々の場合において、1つまたは複数の実施形態を、これらの具体的な詳細なしで実施することができることは明らかである。
ポリカーボネートの合成後修飾は、治療用途のための機能性材料の開発にとって重要であり得る。ペンダント官能基を適切に選択することにより、ポリカーボネートを、治療用デリバリのための注射用ヒドロゲルから、高い効力の抗菌性ポリマーに至るまで、無数の生物医学的用途に容易に多様化することができる。残念ながら、すべての官能基がポリカーボネートの調製に使用される開環重合プロセスに適合しているわけではない。さらに、de novo モノマー合成は、合成的に面倒であり、スケールアップが困難な作業になる可能性がある。したがって、より広範で多様な官能基をポリカーボネートプラットフォームに組み込むことが可能になるように、ポリカーボネートの足場のさらなる官能化のための1つまたは複数の手段が利用されてきた。これらの手段は、収束的な合成方法で追加の官能基を組み込むために広く利用されており、この方法により多種多様な生物医学用途が促進される。
しかしながら、いくつかの場合に、ポリカーボネート主鎖の高度な官能化を達成するために、長い反応時間、高温、または化学量論的量の塩基の使用を必要とする。これらの条件は効果的ではあるが、特に、より多くの塩基性試薬を使用する場合は、主鎖の完全性が損なわれ、分子量分布が広がる可能性がある。さらに、ポリカーボネートの合成後修飾のいくつかの例には、アジド-アルキンのクリックケミストリーの使用が含まれる。効果的ではあるが、危険なアジド試薬の使用およびポリマーマトリックスに保持された残留銅の問題により、このアプローチは治療用途の材料の調製にはあまり望ましくない。
合成後修飾への1つのアプローチは、高度に活性化されたアリール求電子試薬上での芳香族求核置換(SAr)の使用を伴い得る。SAr反応には、利用される反応条件に応じて、一連の官能基および求核試薬に適合するという利点がある。残念ながら、SArの標準的な反応条件では、通常、過剰な塩基、高温、長い反応時間が必要であり、化学量論的塩の副生成物が生成され、これは、後続の精製工程において除去しなければならない可能性がある。したがって、SArの典型的な条件は、より感受性の高いポリカーボネート主鎖には適合していない可能性がある。
本明細書に記載の種々の実施形態は、穏やかな反応条件下で触媒SArを実現することが可能である1つまたは複数の条件を検討することができる。例えば、本明細書に記載の1もしくは複数の化合物(例えば、モノマーもしくはポリマーまたはその両方)、スキーム、または方法あるいはその組合せは、チオールと組み合わせたペルフルオロアリールの使用(「SuFex反応」)を検討し得る。SuFex反応は、ペプチドのステープル化およびポリマーの合成後修飾を含む、多数の異なる用途に利用することができる。化学量論的塩基の不可欠な必要性を克服するために、本明細書に記載の1つまたは複数のSuFex反応の触媒条件は、トリメチルシリル保護チオールの使用に依存し得る。本明細書に記載の1つまたは複数のSuFex反応によってもたらされる修飾は、反応性の劇的な増加を示し、主要な副生成物がガスであるため容易に精製することができる、新しい縮合ポリマーを生成するのに適している可能性がある。したがって、本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態は、ポリマーの官能化に対して高度の制御を与えながら、主鎖の分解を最小限に抑えたポリカーボネートの足場の合成後官能化を含み得る。
図1は、1または複数のペルフルオロアリールポリカーボネートを作製するために使用することができる1または複数の環状モノマーを特徴付けることができる、例示的な非限定的な化学式100の図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。
図1に示すように、化学式100で特徴付けられ得る1または複数の環状モノマーは、1つまたは複数のカーボネート基を含み得る。1つまたは複数のカーボネート基は、分子主鎖102に共有結合し得る。図1に示された「M」は、分子主鎖102を表すことができる。分子主鎖102は、化学式100で特徴付けられ得る1または複数の環状モノマーの一次構造を形成する、共有結合原子の中心鎖であり得る。本明細書に記載の種々の実施形態では、化学式100で特徴付けられ得る1または複数の環状モノマーは、1つまたは複数の官能基を分子主鎖102に結合することによって形成される側鎖を含み得る。
分子主鎖102は、複数の共有結合した原子を含み得る。複数の原子は、鎖形態または環形態あるいはその組合せを含むがこれらに限定されない任意の望ましい形態で結合することができる。分子主鎖102は、アルキル構造、アリール構造、アルケニル構造、アルデヒド構造、エステル構造、カルボキシル構造、カルボニル構造、アミン構造、アミド構造、ホスフィド構造、ホスフィン構造、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部を含むがこれらに限定されない1または複数の化学構造を含み得る。当業者は、分子主鎖102を構成し得る原子の数を、1または複数の環状モノマーの所望の官能基に依存して変化し得ることを認識するであろう。
化学式100で特徴付けられ得る1または複数の環状モノマーはまた、1つまたは複数のペンダント官能基104を含み得る。図1に示すように、「R」は、1つまたは複数のペンダント官能基104を表すことができる。1つまたは複数のペンダント官能基104は、分子主鎖102に共有結合し得る。さらに、1つまたは複数のペンダント官能基104は、1つもしくは複数のペルフルオロアリール基または1つもしくは複数のメチレン基あるいはその両方を含み得る。例えば、1つまたは複数のメチレン基は、1つまたは複数のペルフルオロアリール基を分子主鎖102に連結させるように機能することができる。1つまたは複数のペルフルオロアリール基は、4個以上の環員から10個以下の環員までの範囲の種々の数の環員を有する1つまたは複数のアリールを含み得る。例えば、1つまたは複数のペンダント官能基104は、ペルフルオロベンジル基であり得る。
図2は、化学式100で特徴付けられ得る1または複数の環状モノマー(例えば、環状カーボネートモノマー202)の生成を促進することができる例示的で非限定的な化合物形成スキーム200の図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。1または複数の特定のモノマー反応物(例えば、モノマー反応物204)、ペルフルオロアリールアルコール、溶媒、または触媒あるいはその組合せが表されているが、化合物形成スキーム200の追加の実施形態も想定される。例えば、化合物形成スキーム200の主要なメカニズムは、本明細書に記載の種々の特徴に従って、他のモノマー反応物(例えば、カーボネートモノマー)、ペルフルオロアリールアルコール、溶媒または触媒あるいはその組合せに適用することができる。
図2に示すように、化合物形成スキーム200は、1または複数のモノマー反応物(例えば、モノマー反応物204)を1または複数のペルフルオロアリールアルコールと反応させて、化学式100で特徴付けられ得る1または複数の環状モノマー(例えば、環状カーボネートモノマー202)を形成し得ることを表すことができる。1または複数のモノマー反応物は、環状カーボネートであり得る。さらに、1または複数のモノマー反応物は、分子主鎖に直接結合したペルフルオロアリール基を含み得る。例えば、モノマー反応物204は、その分子主鎖に直接結合したペルフルオロフェニル基を含む。1または複数のペルフルオロアリールアルコールは、1または複数のヒドロキシル基に共有結合したペルフルオロアリール基を含み得る。例えば、ペルフルオロアリールアルコールは、図2に示すように、ペンタフルオロベンジルアルコールであり得る。
1または複数のモノマー反応物(例えば、1または複数のモノマー反応物204)および1または複数のペルフルオロアリールアルコール(例えば、1または複数のペンタフルオロベンジルアルコール)を、触媒の存在下で溶媒中に溶解させることができる。溶媒は、テトラヒドロフラン(THF)などの有機溶媒であり得る。さらに、触媒は、フッ化テトラ-n-ブチルアンモニウム(TBAF)などの有機触媒であり得る。例えば、触媒は、5モルパーセント~20モルパーセントの範囲のモルパーセントで存在することができる。さらに、化合物形成スキーム200の反応を、1または複数のモノマー反応物(例えば、1または複数のモノマー反応物204)、1または複数のペルフルオロアリールアルコール(例えば、1または複数のペンタフルオロベンジルアルコール)、溶媒または触媒あるいはその組合せを、摂氏10度(℃)以上150℃以下の温度で、2分~48時間の範囲の期間、撹拌することにより促進させることができる。
例えば、環状カーボネートモノマー202は、以下の例示的な条件下で、化合物形成スキーム200に従って形成することができる。250ミリリットル(mL)の丸底フラスコには、磁気撹拌棒を装備し、19.9ミリモル(mmol)のモノマー反応物204 6.5グラム、22.7mmolのペンタフルオロベンジルアルコール4.5グラム、およびTHF 30mLを仕込むことができる。さらに、2mmolまたは1リットル当たり1モル(M)あるいはその両方の、TBAF 2.0mLを加えることができる。反応混合物を、室温で(RT)、24時間撹拌することができる。次に、溶媒を、ロータリーエバポレーターを用いて除去することができ、粗残渣を、カラムクロマトグラフィーにより精製して、所望の生成物を白色固体として得ることができる。環状カーボネートモノマー202は、酢酸エチル-ヘキサン混合物からの再結晶化によりさらに精製することができる。
図3は、本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、ペルフルオロアリール基を有するポリマーを特徴付けることができる例示的で非限定的な化学構造の図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。化学式300は、1つまたは複数のペルフルオロアリール基を有する1または複数のポリカーボネートポリマーを特徴付けることができる。化学式302は、1つまたは複数のペルフルオロアリール基を有する1または複数のポリウレタンポリマーを特徴付けることができる。図3に示すように、「n」は、2以上1000以下の整数を表すことができる。化学式300または化学式302あるいはその両方で特徴付けられ得る1または複数のポリマーは、ホモポリマー、または、例えば、これらに限定されないが、交互コポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー(例えば、ジブロックコポリマーまたはトリブロックコポリマーあるいはその両方)または同様のものあるいはその全部などのコポリマーあるいはその両方であり得る。
図3に示すように、化学式300で特徴付けられ得る1または複数のポリマーは、分子主鎖102(例えば、図3において「M」で表される)に共有結合した複数のカーボネート基を含み得る。さらに、化学式300で特徴付けられ得る1または複数のポリカーボネートは、1つまたは複数のペンダント官能基104(例えば、「R」で表される)を含み得る。図1を参照して説明したように、1つまたは複数のペンダント官能基104は、ペルフルオロアリール基およびメチレン基を含み得る。例えば、1つまたは複数のペンダント官能基104は、ペルフルオロベンジル基であり得る。
1つまたは複数のペンダント官能基104は、1つまたは複数の連結基306によって分子主鎖102に結合することができる。1つまたは複数の連結基306は、アルキル構造またはアリール構造あるいはその両方を含み得る。例えば、1つまたは複数の連結基306は、カルボキシル基、カルボニル基、エステル基、エーテル基、ケトン基、アミン基、ホスフィン基、尿素基、カーボネート基、アルケニル基、ヒドロキシル基、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部を含み得るが、これらに限定されない。
さらに、化学式300で特徴付けられ得る1または複数のポリカーボネートポリマーは、(例えば、1つまたは複数のカーボネート基を介して)分子主鎖102に共有結合した1つまたは複数の官能基308を含み得る。図3に示すように、「R」は、1つまたは複数の官能基308を表すことができる。1つまたは複数の官能基308は、アルキル構造またはアリール構造あるいはその両方を含み得る。例えば、1つまたは複数の官能基308は、カルボキシル基、カルボニル基、エステル基、エーテル基、ケトン基、アミン基、ホスフィン基、尿素基、カーボネート基、アルケニル基、ヒドロキシル基、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部を含み得るが、これらに限定されない。例えば、官能基308は、mPEG5K、mPEG10K、またはベンジルアルコールあるいはその組合せから誘導され得る。
図3に示すように、化学式302で特徴付けられ得る1または複数のポリマーは、複数のウレタン基を含み得る。複数のウレタン基は、分子主鎖102(例えば、図3において「M」で表される)に共有結合することができる。さらに、化学式302で特徴付けられ得る1または複数のポリウレタンポリマーは、1つまたは複数のペンダント官能基104(例えば、図3において「R」で表される)を含み得る。図1を参照して説明したように、1つまたは複数のペンダント官能基104は、ペルフルオロアリール基およびメチレン基を含み得る。例えば、1つまたは複数のペンダント官能基104は、ペルフルオロベンジル基であり得る。1つまたは複数のペンダント官能基104は、(例えば、図3に示されるように)1つまたは複数のウレタン構造の1つまたは複数のアミン基に結合することができる。
図4は、本明細書に記載の実施形態に従う、化学式300で特徴付けられ得る1または複数のポリカーボネートポリマー(例えば、第1のポリカーボネート402、第2のポリカーボネート404または第3のポリカーボネート406あるいはその組合せ)の生成を促進することができる、例示的で非限定的な重合スキーム400の図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。図4に示すように、「n」は、2以上1000以下の整数を表すことができ;「Me」はメチル基を表すことができる。1または複数の特定の反応物(例えば、環状カーボネートモノマー202)が表されているが、重合スキーム400の追加の実施形態も想定される。例えば、重合スキーム400の主要なメカニズムは、本明細書に記載される種々の特徴に従って、他の反応物(例えば、化学式100で特徴付けられ得るモノマー)に適用することができる。
重合スキーム400は、ホモポリマー(例えば、第1のポリカーボネート402)またはコポリマー(例えば、第2のポリカーボネート404などのジブロックポリマーもしくは第3のポリカーボネート406などのトリブロックポリマーまたはその両方)あるいはその両方の生成を促進することができる。重合スキーム400は、触媒の存在下で、化学式100で特徴付けられ得る環状モノマー(例えば、環状カーボネートモノマー202)を、開始剤を用いて重合させて、化学式300で特徴付けられ得るポリカーボネート(例えば、第1のポリカーボネート402、第2のポリカーボネート404、または第3のポリカーボネート406あるいはその組合せ)を形成する。例えば、重合スキーム400は、1または複数の開始剤を用いた、化学式100で特徴付けられ得る1または複数の環状モノマー(例えば、環状カーボネートモノマー202)の開環重合(ROP)を含み、ポリマーもしくはコポリマーまたはその両方を形成することができ、官能基308(例えば、図4において「R」で表される)は、1または複数の開始剤から誘導され得る。さらに、重合スキーム400は、化学式100で特徴付けられ得る1または複数の環状モノマー(例えば、環状カーボネートモノマー202)と、化学式100で特徴付けられない環状カーボネートモノマー(例えば、ベンジルカーボネートモノマー)などの追加の環状モノマーとの重合を促進して、1または複数のコポリマー(例えば、ジブロックコポリマー、第2のポリカーボネート404)を形成することができる。
1または複数の開始剤は、マイクロ開始剤であり得る。さらに、1または複数の開始剤は、ブロックポリマーであり得、水溶性ブロックを含み得る。例えば、1または複数の開始剤は、種々の分子量を有するポリ(エチレングリコール)(PEG)を含み得る。例えば、1または複数の開始剤は、分子量が、1モル当たり4,800グラム(g/mol)~5,500g/molの範囲の分子量を有するPEG(mPEG5K)を含み得る。別の例では、1または複数の開始剤は、9,500g/mol~10,500g/molの範囲の分子量を有するPEG(mPEG10K)を含み得る。さらに、1または複数の開始剤は、重合を促進させるために、ヒドロキシ基などの官能基を含み得る。さらに、触媒は、これらに限定されないが、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン(DBU);トリフルオロメタンスルホン酸(TfOH);TUのカリウム塩(TU-A)などの有機触媒であり得る。例えば、触媒は、5モルパーセント~20モルパーセントの範囲のモルパーセントで存在することができる。
重合(例えば、ROP)を促進させるために、重合スキーム400は、1または複数の環状モノマー(例えば、環状カーボネートモノマー202)、1または複数の開始剤または触媒あるいはその組合せを溶媒中に溶解することを含み得る。溶媒は、1-(3,5-ビス(トリフルオロメチル)-フェニル)-3-シクロヘキシル-2-チオ尿素(TU)などの有機溶媒であり得る。さらに、重合スキーム400の重合を、1または複数の環状モノマー(例えば、環状カーボネートモノマー202)、1または複数の開始剤、触媒または溶媒あるいはその組合せを、摂氏10度(℃)以上150℃以下の温度で、2分~48時間の範囲の期間、撹拌することにより促進させることができる。
例えば、第1のポリカーボネート402は、以下の例示的な条件下で、重合スキーム400に従って形成することができる。窒素充填グローブボックス内で、磁気撹拌棒を装備した20mLシンチレーションバイアルに、0.10mmolのヒドロキシルmPEG5K 500mg;1.0mmolの環状カーボネートモノマー202 340mg;0.05mmolのTU 18.7mg;およびCHCl1.0mLを仕込むことができる。すべての固体が溶解するまで、反応混合物をRTで撹拌することができる。さらに、0.05mmolのDBU 7.5マイクロリットルμLを加えて、重合を開始させることができる。RTで15分間撹拌した後、バイアルをグローブボックスから取り出し、過剰の安息香酸を用いてクエンチすることができる。ポリマーを、40mLのジエチルエーテルから2回沈殿させて、所望の材料を白色固体として得ることができる。さらに、ポリマーは、1:1のアセトニトリル:イソプロピルアルコールに対する透析によってさらに精製することができる。
図5は、重合スキーム400に従う種々の重合の重合条件、または、前記重合条件の結果として形成することができる、(例えば、化学式300で特徴付けられ得る)種々のポリカーボネートの構造特性、あるいはその両方を表すことができる、例示的で非限定的なチャート500の図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。
チャート500の第1列502は、評価を受けるポリカーボネート試料を表すことができる。チャート500の第2列504は、本重合において利用される開始剤を表すことができる。チャート500の第3列506は、主題の重合において利用される触媒を表すことができる。チャート500の第4列508は、開始剤([I])対環状モノマー([M])の比率([I]:[M])を表すことができる。第6のポリカーボネート試料または第7のポリカーボネート試料あるいはその両方に関して、第4列508は、開始剤([I])対第1の環状モノマー([M])(例えば、環状カーボネートモノマー202)対第2の環状モノマー([M])(例えば、5-メチル-5-ベンジルオキシカルボニル-1,3-ジオキサン-2-オン)の比率([I]:[M]:[M])を表すことができる。チャート500の第5列510は、主題の重合の持続時間を表すことができる。チャート500の第6列512は、ポリカーボネートに変換された環状モノマーの百分率を表すことができる。第6列512の変換百分率は、プロトン核磁気共鳴(HNMR)によって決定することができる。チャート500の第7列514は、主題の重合の重合度(Dp)を表すことができる。チャート500の第8列516は、核磁気共鳴(NMR)により分析された主題のポリカーボネート試料の数平均分子量(M)を、g/モルで表すことができる。チャート500の第9列518は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により分析された主題のポリカーボネート試料のMを、g/モルで表すことができる。チャート500の第10列520は、主題のポリカーボネート試料の分子量分布/分散度(D)を表すことができる。チャート500から明らかなように、環状モノマー(例えば、環状カーボネートモノマー202)のM対変換百分率の分析は、重合反応および重合スキーム400によって促進された結果として生じる分子量に対する高レベルの制御を示し得る。
図6は、チャート500に示されたポリカーボネート試料の種々の構造特性を表すことができる、例示的で非限定的なグラフの図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。グラフ600は、環状モノマー(例えば、環状カーボネートモノマー202)の変換率に対するMおよび多分散指数(PDI)をプロットすることができる。グラフ600は、ベンジルアルコールを開始剤として使用することができ、TUを溶媒として使用することができ、5mol%のDBUを触媒として使用することができる、重合スキーム400に従って行われた重合を検討することができる。
図7は、化学式302で特徴付けられ得る1または複数のポリウレタンポリマー(例えば、第1のポリウレタン702)の生成を促進させることができる例示的で非限定的な化合物形成スキーム700の図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。1または複数の特定の反応物(例えば、ウレタン反応物704)またはイソシアネートあるいはその両方が表されているが、重合スキーム700の追加の実施形態も想定される。例えば、重合スキーム700の主要なメカニズムは、本明細書に記載の種々の特徴に従って、他の反応物(例えば、ペンダント官能基104を含むウレタンモノマー)またはイソシアネートあるいはその両方に適用することができる。図7に示すように、「n」は、2以上1000以下の整数を表すことができる。
重合スキーム700は、ペンダント官能基104(例えば、ウレタン反応物704)を含む1または複数のウレタンモノマーを、1または複数のイソシアネート(例えば、第1のイソシアネート706)と重合させて、化学式302で特徴付けられ得る1または複数のポリウレタンポリマー(例えば、第1のポリウレタン702)を形成することを含み得る。重合スキーム700によって生成される1または複数のポリウレタンポリマーは、コポリマー(例えば、交互コポリマー、ランダムコポリマーまたはブロックコポリマーあるいはその組合せ)であり得る。1または複数のイソシアネート(例えば、第1のイソシアネート706)は、アルキル構造またはアリール構造あるいはその両方を含み得る。さらに、1または複数のイソシアネートは、ジイソシアネートであり得る。1または複数のウレタンモノマー(例えば、ウレタン反応物704)と1または複数のイソシアネート(例えば、第1のイソシアネート706)との重合は、(例えば、図7に示すように)1つまたは複数のカルバメート基を含むポリウレタンポリマー(例えば、第1のポリウレタン702)を形成し得る。
重合スキーム700の重合は、1または複数のウレタンモノマー(例えば、ウレタン反応物704)、1または複数のイソシアネート(例えば、第1のイソシアネート706)または触媒あるいはその組合せを溶媒中に溶解することによって促進されて、混合物を形成することができる。触媒は、DBU(例えば、1パーセント以上25パーセント以下のモルパーセントのDBUを含む触媒系)などの有機触媒であり得る。溶媒は、TU、ジクロロメタン、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部などの有機溶媒であり得る。さらに、10℃以上150℃以下の温度(例えば、室温(RT))で5分以上48時間以下の期間(例えば、18時間)、混合物を撹拌することができる。例えば、重合スキーム700は、60,413g/molの数平均分子量(M)、92,430g/molの重量平均分子量(M)、および1.52の多分散指数(PDI)を有する第1のポリウレタン702の生成を促進させることができる。
1つまたは複数の実施形態では、重合スキーム700に従って利用することができるウレタン反応物704は、以下の例示的な条件または同様の条件あるいはその両方の下で調製することができる。磁気撹拌棒を装備した、250mLの丸底フラスコに、15mmolのジエタノールアミン1.45mL;21mmolの炭酸カリウム2.9グラム;およびアセトニトリル40mLを仕込むことができる。さらに、15mmolのペンタフルオロベンジルブロミド2.26mLを加え、反応混合物をRTで36時間撹拌することができる。反応混合物を、ロータリーエバポレーターを用いて濾過し、濃縮することができる。粗残渣を、ヘキサン中の10%アセトンを用いて溶出するシリカゲルプラグに通して、濾過することができる。
第1のポリウレタン702は、以下の例示的な条件または同様の条件あるいはその両方の下で、重合スキーム700に従って形成することができる。窒素充填グローブボックス内で、20mLシンチレーションバイアルに、1つまたは複数のペンダント官能基104(例えば、ウレタン反応物704)を含む、1.0mmolの1または複数のウレタンモノマー 285ミリグラム(mg);1.0mmolのイソフェロンジイソシアネート209マイクロリットル(μL);およびジクロロメタン1mLを仕込むことができる。また、0.02mmolのDBU 3μLを加え、反応混合物をRTで18時間撹拌することができる。次に、反応混合物をグローブボックスから取り出し、ポリマーをヘキサンから2回沈殿させて、オフホワイトの固体を得ることができる。この材料を、1:1アセトニトリル:イソプロピルアルコールに対する透析によってさらに精製して、淡黄色のフィルムを得ることができる。
図8は、本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数の化合物の合成後官能化を促進させることができる例示的で非限定的な方法800の流れ図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。例えば、方法800を利用して、1つまたは複数のペンダント官能基104を含み得るモノマーを官能化することができる。別の例では、方法800を利用して、化学式300で特徴付けられ得るポリカーボネートを官能化することができる。別の例では、方法800を利用して、化学式302で特徴付けられ得るポリウレタンを官能化することができる。
802では、方法800は、(例えば、化学式300または302あるいはその両方で特徴付けられる)化合物および1または複数のトリメチルシリル保護チオールを溶媒中に溶解して、混合物を形成することを含み得る。化合物は、1つまたは複数のペンダント官能基104(例えば、ペルフルオロベンジル基)を含み得る(例えば、化学式300または302あるいはその両方で特徴付けられる)1種もしくは複数のモノマーまたは1種もしくは複数のポリマーあるいはその両方を含み得る。例えば、化合物は、第1のポリカーボネート402、第2のポリカーボネート404、第3のポリカーボネート406、第1のポリウレタン702、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部を含み得る。化合物を含む1つまたは複数のペンダント官能基104は、方法800を介した官能化を促進させるための手段として機能することができる。
1または複数のトリメチルシリル保護チオールは、アルキル構造、アリール構造、カルボキシル基、カルボニル基、アミン基、アミド基、エーテル基、エステル基、ケトン基、ヒドロキシル基、アルケニル基、アルデヒド基、アルケン基、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部を含み得る官能基を含み得る。例えば、1または複数のトリメチルシリル保護チオールは、トリメチルシリル保護ドデカンチオールであり得る。溶媒は、有機溶媒であり得る。例示的な溶媒は、ジメチルホルムアミド(DMF)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部を含み得るが、これらに限定されない。
1つまたは複数の実施形態では、802における混合物は、無触媒であってよい。しかしながら、混合物が無触媒の場合、方法800により達成される官能化は、化合物の合成方法に依存する可能性がある。例えば、化合物を、酸触媒ROPを介して調製する場合(例えば、チャート500に示される第1のポリカーボネート試料)、方法800は、化合物のペンダント官能基104の変換をほとんど達成することができない。別の例では、化合物を、塩基触媒重合条件を介して調製する場合(例えば、チャート500に示される2番目のポリカーボネート試料)、方法800は、化合物と1または複数のトリメチルシリル保護チオールとの間の高い反応性を実現し、それによって高い変換百分率がもたらされる。種々の実施形態では、方法800を介した官能化を促進させるために、混合物802に触媒を加えることができる。触媒は、DBU系の塩および/または安息香酸カリウム塩などであるがこれらに限定されない塩基性塩であり得る。
804において、方法800は、10℃以上150℃以下の温度で2分以上48時間以下の期間、混合物を撹拌することを含み得る。例えば、804において、方法800は、混合物をRTで5分間撹拌することを含み得る。
806において、方法800は、触媒の存在下で、1または複数のトリメチルシリル保護チオールを化合物の1つまたは複数のペンダント官能基104に共有結合させることによって化合物を官能化することを含み得る。例えば、化合物は、化学式300で特徴付けられることができる。別の例では、化合物(例えば、ポリマーまたはモノマーを含む)は、化学式302を特徴とすることができる。別の例では、化合物は、1つまたは複数のペンダント官能基104に結合した分子主鎖を含むことができ、分子主鎖は、1つもしくは複数のカーボネート構造、1つもしくは複数のウレタン構造、1つもしくは複数のアミド構造、1つもしくは複数のエステル構造、1つもしくは複数のエーテル構造、1つもしくは複数のアクリレート構造または1つもしくは複数のスチレン構造あるいはその組合せを含み得る。触媒は、802における混合物への添加または化合物を生成した合成反応あるいはその両方から生じ得る。806での官能化により、一置換生成物または多置換生成物あるいはその両方を生成することができる。本明細書で使用する場合、「一置換」は、主題のペンダント官能基104の単一のフッ化物の置換を指すことができる。例えば、806で生成された一置換生成物は、単一のトリメチルシリル保護チオールに共有結合したペンダント官能基104を含み得る。本明細書で使用する場合、「多置換」は、主題のペンダント官能基104の複数のフッ化物の置換を指すことができる。例えば、806で生成された多置換生成物は、複数のトリメチルシリル保護チオールに共有結合したペンダント官能基104を含み得る。また、本明細書で使用する場合、「二置換」は、主題のペンダント官能基104の2つのフッ化物の置換を指すことができる。さらに、本明細書で使用される場合、「三置換」は、主題のペンダント官能基104の3つのフッ化物の置換を指すことができる。
以下に示す表1に示すように、802での混合物中の触媒の量(例えば、触媒の添加または合成反応からの残留触媒あるいはその両方から生じる)は、806での官能化に影響を及ぼし得る。例えば、表2では、酸触媒ROPを介して調製された化合物(例えば、チャート500に示す第1のポリカーボネート試料)検討することができ、DBUまたは安息香酸塩触媒あるいはその両方が、802で、種々のモル百分率(mol%)で混合物に加えられる。上記のように、DBUまたは安息香酸塩触媒あるいはその両方の添加なしでは、表1によって評価される化合物は、806でほとんど乃至全く官能化を示さないであろう。しかしながら、少量のDBUまたは安息香酸塩触媒あるいはその両方(例えば、0.5mol%)であっても、化合物は806で効果的に官能化することができる。
さらに、802での混合物中の触媒の量(例えば、触媒の添加または合成反応からの残留触媒あるいはその両方から生じる)は、806での官能化によって生成される一置換生成物または多置換生成物あるいはその両方の数に影響を及ぼし得る。表1では、「I」は一置換生成物を表すことができ、または「II」は多置換生成物を表すことができ、あるいはその両方である。
Figure 0007308001000001
表1に示すように、一置換生成物と多置換生成物との比は、フッ素核磁気共鳴(F NMR)によって決定することができる。さらに、DBU・PhCOHは、DBUおよび安息香酸の塩を表すことができる。表1に示すように、触媒の存在を増やすと、806での官能化によって達成される置換の数(例えば、多置換生成物の数)を直接増やすことができる。
図9は、本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態(例えば、方法800)に従う、(例えば、化学式300で特徴付けられ得る)1または複数のポリカーボネートの官能化を促進させることができる、例示的で非限定的な官能化スキームの図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。1または複数の特定の反応物(例えば、第1のポリカーボネート402)が表されているが、図9に示される官能化スキームの追加の実施形態も想定される。例えば、図9に示される官能化スキームの主要なメカニズムは、本明細書に記載の種々の特徴に従って、他の反応物(例えば、化学式300で特徴付けられ得る他のポリカーボネート)に適用することができる。図9に示すように、「n」は、2以上1000以下の整数を表すことができる。
図9の官能化スキームのそれぞれにおいて、化学式300で特徴付けられ得る1または複数のポリカーボネート、1または複数のトリメチルシリル保護チオールまたは触媒あるいはその組合せは、溶媒中に溶解されて混合物を形成し得る。触媒は、有機触媒であり得、DBU系塩などの塩基性塩を含み得る。溶媒は、有機または極性あるいはその両方であり得る。例示的な溶媒としては、DMF、NMP、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部が挙げられるが、これらに限定されない。官能化を促進させるために、混合物を10℃以上150℃以下の温度(例えば、RT)で2分以上48時間以下の期間(例えば、5分)、混合物を撹拌することができる。
第1の官能化スキーム900は、1つまたは複数の第2の官能基902(例えば、図9において「R」で表される)を含み得る、1または複数のトリメチルシリル保護チオール(図9において「TMSS」で表される)による、化学式300(例えば、第1のポリカーボネート402)で特徴付けられ得るポリカーボネートの官能化を表し、一置換生成物(例えば、第4のポリカーボネート904)を形成することができる。第2の官能基902は、アルキル構造、アリール構造、カルボキシル基、カルボニル基、アミン基、アミド基、エーテル基、エステル基、ケトン基、ヒドロキシル基、アルケニル基、アルデヒド基、アルケン基、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部を含み得る。例えば、1つまたは複数の第2の官能基902はウンデカンであり得、したがって、1または複数のトリメチルシリル保護チオールは、トリメチルシリル保護ドデカンチオールであり得る。
第2の官能化スキーム906は、1つまたは複数の第2の官能基902(例えば、図9において「R」で表される)を含み得る、1または複数のトリメチルシリル保護チオール(図9において「TMSS」で表される)による、化学式300(例えば、第1のポリカーボネート402)で特徴付けられ得るポリカーボネートの官能化を表し、二置換生成物(例えば、第5のポリカーボネート908)を形成することができる。第2の官能基902は、アルキル構造、アリール構造、カルボキシル基、カルボニル基、アミン基、アミド基、エーテル基、エステル基、ケトン基、ヒドロキシル基、アルケニル基、アルデヒド基、アルケン基、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部を含み得る。例えば、1つまたは複数の第2の官能基902はウンデカンであり得、したがって、1または複数のトリメチルシリル保護チオールはトリメチルシリル保護ドデカンチオールであり得る。
第3の官能化スキーム910は、1つまたは複数の第2の官能基902(例えば、図9において「R」で表される)を含み得る、1または複数のトリメチルシリル保護チオール(図9において「TMSS」で表される)による、化学式300(例えば、第1のポリカーボネート402)で特徴付けられ得るポリカーボネートの官能化を表し、他の二置換生成物(例えば、第6のポリカーボネート912)を形成することができる。第2の官能基902は、アルキル構造、アリール構造、カルボキシル基、カルボニル基、アミン基、アミド基、エーテル基、エステル基、ケトン基、ヒドロキシル基、アルケニル基、アルデヒド基、アルケン基、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部を含み得る。例えば、1つまたは複数の第2の官能基902はウンデカンであり得、したがって、1または複数のトリメチルシリル保護チオールはトリメチルシリル保護ドデカンチオールであり得る。
第4の官能化スキーム914は、1つまたは複数の第2の官能基902(例えば、図9において「R」で表される)を含み得る、1または複数のトリメチルシリル保護チオール(図9において「TMSS」で表される)による、化学式300(例えば、第1のポリカーボネート402)で特徴付けられ得るポリカーボネートの官能化を表し、三置換生成物(例えば、第7のポリカーボネート916)を形成することができる。第2の官能基902は、アルキル構造、アリール構造、カルボキシル基、カルボニル基、アミン基、アミド基、エーテル基、エステル基、ケトン基、ヒドロキシル基、アルケニル基、アルデヒド基、アルケン基、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部を含み得る。例えば、1つまたは複数の第2の官能基902はウンデカンであり得、したがって、1または複数のトリメチルシリル保護チオールはトリメチルシリル保護ドデカンチオールであり得る。
例えば、官能化ポリカーボネートは、以下の例示的な条件下もしくは同様の条件下またはその両方で、図9に示される官能化スキームまたは方法800あるいはその両方に従って官能化され得る。窒素充填グローブボックス内で、磁気撹拌棒を装備した8mLバイアルに、0.024mmolの第1のポリカーボネート402 25mg;NMP 0.25mL;またはNMP中13.2mg/mLのストック溶液およびペルフルオロアリール単位あたり1mol%の触媒担持量のDBU・PhCOH 5μL、あるいはその両方、を仕込むことができる。固体が溶解するまで、反応混合物を撹拌することができる。0.062mmolのトリメチルシリル保護ドデカンチオール17mgを加えることができ、反応混合物をRTで5分間撹拌することができる。バイアルをグローブボックスから取り外すことができ、反応混合物のアリコートをF NMRで分析して変換率を決定した。試料を回収し、粗材料を透析(1:1 アセトニトリル:イソプロピルアルコール)により精製した。
図10は、本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態(例えば、方法800または図9に示される1つもしくは複数の官能化スキームあるいはその両方)に従って官能化される種々のポリカーボネートの構造特性を表すことができる、例示的で非限定的なグラフ1000の図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。グラフ1000は、第1のポリカーボネート402のF NMRスペクトルを示すことができる。
図11は、本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態(例えば、方法800)に従う、(例えば、化学式302で特徴付けられ得る)1または複数のポリウレタンの官能化を促進させることができる、例示的で非限定的な官能化スキーム1100の図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。1または複数の特定の反応物(例えば、第1ポリウレタン702)が表されているが、官能化スキーム1100の追加の実施形態も想定される。例えば、官能化スキーム1100の主要なメカニズムは、本明細書に記載の種々の特徴に従って、他の反応物(例えば、化学式302を特徴とし得る他のポリウレタン)に適用することができる。図11に示すように、「n」は、2以上1000以下の整数を表すことができる。
官能化スキーム1100は、1つまたは複数の第2の官能基902(例えば、図11において「R」で表される)を含み得る、1または複数のトリメチルシリル保護チオール(図11において「TMSS」で表される)による、化学式302(例えば、第1のポリウレタン702)で特徴付けられる得る1または複数のポリウレタンの官能化を表し、官能化ポリウレタンポリマー(例えば、第2のポリウレタン1102)を形成することができる。化学式300で特徴付けられ得る構造を有する1または複数のポリカーボネートの官能化と同様に、これにより、一置換生成物(例えば、第4のポリカーボネート904)または多置換生成物(例えば、第5のポリカーボネート908、第6のポリカーボネート912もしくは第7のポリカーボネート916またはそれらの組合せ)あるいはその両方を生成することができ、官能化スキーム1100は、一置換ポリウレタン(例えば、第2のポリウレタン1102)または多置換ポリウレタン(図示せず)あるいはその両方を生成することができる。
1つまたは複数の第2の官能基902は、アルキル構造、アリール構造、カルボキシル基、カルボニル基、アミン基、アミド基、エーテル基、エステル基、ケトン基、ヒドロキシル基、アルケニル基、アルデヒド基、アルケン基、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部を含み得る。例えば、1つまたは複数の第2の官能基902はウンデカンであり得、したがって、1または複数のトリメチルシリル保護チオールはトリメチルシリル保護ドデカンチオールであり得る。
官能化を促進させるために、化学式302で特徴付けられ得る1種もしくは複数のポリウレタン、1種もしくは複数のトリメチルシリル保護チオールまたは触媒あるいはその組合せは、溶媒中に溶解されて混合物を形成し得る。触媒は、有機触媒であり得、DBU系の塩またはドデカン酸ナトリウムあるいはその両方などの塩基性塩を含み得る。溶媒は、有機または極性あるいはその両方であり得る。例示的な溶媒としては、DMF、NMP、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部が挙げられるが、これらに限定されない。官能化を促進させるために、混合物を10℃以上150℃以下の温度(例えば、RT)で2分以上48時間以下の期間(例えば、5分)、混合物を撹拌することができる。
例えば、第2のポリウレタン1102は、以下の例示的な条件下で、官能化スキーム1100および方法800に従って生成することができる。ベンチトップ上で、磁気撹拌棒を装備した8mLバイアルに、ペルフルオロベンジル基0.120mmolの第1のポリウレタン702 50mg;ペルフルオロベンジル基あたり20mol%の触媒担持量のドデカン酸ナトリウム5.4mg;およびDMF 0.050mLを仕込むことができる。すべての固体が溶解するまで、反応混合物を撹拌することができる。また、0.144mmol、ペルフルオロベンジル単位あたり1.2当量のトリメチルシリル保護ドデカンチオール40mgを加えることができ、反応混合物をRTで5分間撹拌することができる。アリコートを取り出し、F NMRにより分析して、変換率を決定することができる(例えば、>95%)。反応混合物の残部は、透析(例えば、MeOH中20%水、24時間で溶媒を2回交換)により精製することができる。
図12は、本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態(例えば、方法800)に従う、ポリマーまたはモノマーあるいはその両方であり得る、(例えば、1つ以上のペンダント官能基104を含み得る)1または複数の化合物の官能化を促進し得る、例示的で非限定的な官能化スキーム1200の図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。1または複数の特定の反応物(例えば、モノマー反応物1202)が表されているが、官能化スキーム1200の追加の実施形態も想定される。例えば、官能化スキーム1200の主要なメカニズムは、本明細書に記載の種々の特徴に従って、他の反応物(例えば、ペンダント官能基104を含む他のモノマー)に適用することができる。官能化スキーム1200に従って官能化することができる反応物は、1つまたは複数のペンダント官能基104に結合した分子主鎖を含み得るモノマーまたはポリマーあるいはその両方を含むことができ、分子主鎖は、1つもしくは複数のカーボネート構造、1つもしくは複数のウレタン構造、1つもしくは複数のアミド構造、1つもしくは複数のエステル構造、1つもしくは複数のエーテル構造、1つもしくは複数のアクリレート構造または1つもしくは複数のスチレン構造あるいはその組合せを含み得る。
官能化スキーム1200は、1つまたは複数の第2の官能基902(例えば、図12において「R」で表される)を含み得る、1つまたは複数のトリメチルシリル保護チオール(図12において「TMSS」で表される)による、1つまたは複数のペンダント官能基104(例えば、モノマー反応物1202)を含み得る1または複数のモノマーの官能化を表し、官能化モノマー(例えば、第1の官能化モノマー1204)を形成することができる。官能化スキーム1200は、一置換官能化モノマー(例えば、第1の官能化モノマー1204)または多置換官能化モノマーあるいはその両方を生成することができる。
1つまたは複数の第2の官能基902は、アルキル構造、アリール構造、カルボキシル基、カルボニル基、アミン基、アミド基、エーテル基、エステル基、ケトン基、ヒドロキシル基、アルケニル基、アルデヒド基、アルケン基、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部を含み得る。例えば、1つまたは複数の第2の官能基902はウンデカンであり得、したがって、1または複数のトリメチルシリル保護チオールはトリメチルシリル保護ドデカンチオールであり得る。
官能化を促進させるために、1つもしくは複数のペンダント官能基104(例えば、モノマー反応物1202)を含み得る1種もしくは複数のモノマー反応物、1種もしく複数のトリメチルシリル保護チオールまたは触媒あるいはその組合せは、溶媒中に溶解されて混合物を形成し得る。溶媒は、有機または極性あるいはその両方であり得る。例示的な溶媒としては、DMF、NMP、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部が挙げられるが、これらに限定されない。官能化を促進させるために、10℃以上150℃以下の温度(例えば、RT)で2分以上48時間以下の期間(例えば、5分)、混合物を撹拌することができる。
以下に示す表2は、様々な触媒を用いた官能化スキーム1200に従う、モノマー反応物1202の官能化に関する。
Figure 0007308001000002
さらに、ピリジニウムp-トルエンスルホネートを触媒として利用した実験では、変換率はゼロであった。種々の実施形態では、表2の触媒は、方法800、図9の官能化スキームまたは官能化スキーム1200あるいはその組合せにも適用可能である。
図13は、方法800または図9に示される官能化スキームあるいはその両方に従って生成することができる例示的で非限定的な官能化ポリカーボネートの図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。例えば、第8のポリカーボネート1302は、第4のポリカーボネート904の実施形態であり得る。また、第9のポリカーボネート1304は、方法800または図9に示される官能化スキームあるいはその両方に従って、第2のポリカーボネート404から生成することができる。さらに、第10のポリカーボネート1306は、方法800または図9に示される官能化スキームあるいはその両方に従って、第3のポリカーボネート406から生成することができる。本明細書に記載の官能化(例えば、方法800、図9の官能化スキームまたは官能化スキーム1100あるいはその組合せを参照)を、ポリマー(例えば、ホモポリマー)またはコポリマー(例えば、交互コポリマー、ランダムコポリマーもしくはブロックコポリマーまたはその組合せ)あるいはその両方において実施することができることは、図13に示す例から明らかである。
図14は、本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従う、1または複数の化合物の表面官能化を促進させることができる例示的で非限定的な方法1400の流れ図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。種々の実施形態では、方法1400を利用して、ペルフルオロアリールコーティング表面を官能化することができる。
1402では、方法1400は、化合物を1または複数のトリメチルシリル保護チオールと接触させて組成物を形成することを含み得る。化合物は、1種もしくは複数のモノマーまたは1種もしくは複数のポリマー(例えば、ホモポリマー、交互コポリマー、ランダムコポリマーもしくはブロックコポリマーまたはその組合せ)あるいはその両方を含み得る。例えば、化合物は物品の表面上に位置することができ、接触は、化合物で覆われた表面に1または複数のトリメチルシリル保護チオールを分散(例えば、噴霧またはコーティングあるいはその両方)させることを含み得る。
1404では、方法1400は、組成物を処理して化合物の官能化を促進させることを含み得る。処理は、1つもしくは複数の熱処理または1つもしくは複数の化学的処理あるいはその両方を含み得る。例えば、組成物を、硬化温度(例えば、150℃以上300℃以下の温度)まで加熱することができる。
1406では、方法1400は、1または複数のトリメチルシリル保護チオールを、化合物のペルフルオロペンダント官能基に共有結合させることにより、化合物を官能化することを含み得る。化合物は、1つまたは複数の電子吸引性構造に共有結合した1つまたは複数のペンダントペルフルオロアリール基を含む分子主鎖を含み得る。例えば、1つまたは複数のペンダントペルフルオロアリール基は、ペンダントペルフルオロフェニル基であり得る。1406での官能化により、一置換生成物または多置換生成物あるいはその両方を生成することができる。フッ素の低い表面エネルギーにより、1つまたは複数のペルフルオロアリール基が表面から離れ、化合物が求核試薬による置換をより容易に利用することができる優先的な配向が可能になり得る。
メチレン基を介してペルフルオロアリール基を分子主鎖または連結基306あるいはその両方に結合する化学式100、300または302あるいはその組合せで特徴付けられ得る化合物を含み得るペンダント官能基104とは異なり;方法1400の化合物は、1つまたは複数の中間メチレン基なしで分子主鎖に直接結合した1つまたは複数のペンダントペルフルオロアリール基を含み得る。さらに、1つまたは複数のペンダントペルフルオロアリール基は、1つまたは複数の電子吸引性構造に直接結合することができる。電子求引性構造の例としては、アミド構造またはスルホンアミド構造あるいはその両方が挙げられるが、これらに限定されない。したがって、1つまたは複数のペンダントペルフルオロアリール基は、電子不足である可能性がある。
1408では、方法1400は、1406での官能化の副生成物を除去することを任意に含み得る。例えば、表面をすすぐ、または別の方法で洗浄する、あるいはその両方により、塩副生成物を除去することができ、それによって官能化された表面に汚染物質がなくなる。
図15は、本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態(例えば、方法1400)に従う、1または複数の化合物の官能化を促進させることができる例示的で非限定的な官能化スキーム1500の図を示す。本明細書に記載の他の実施形態で用いられる同様の要素の繰り返しの説明は、簡潔にするために省略する。1または複数の特定の反応物(例えば、反応物1502)が表されているが、官能化スキーム1500の追加の実施形態も想定される。例えば、官能化スキーム1500の主要なメカニズムは、本明細書に記載の種々の特徴に従って、他の反応物(例えば、電子吸引性構造に結合したペンダントペルフルオロアリール基を含む他の化合物)に適用することができる。
官能化スキーム1500は、方法1400に従って、1または複数の官能化化合物の生成を促進させることができる。例えば、官能化は、1または複数の化合物の1つまたは複数のペルフルオロアリール基を、1または複数のトリメチルシリルチオール(例えば、図15において「TMSS」で表される)により官能化することを含み得る。1つまたは複数のペルフルオロアリール基(例えば、ペルフルオロフェニル基)は、(例えば、アミド基またはスルホンアミド基あるいはその両方を含む)1つまたは複数の電子吸引性構造に直接結合することができ、それにより1つまたは複数のペルフルオロアリール基が電子不足になる。1または複数のトリメチルシリルチオールは、1つまたは複数の第2の官能基902(例えば、図15において「R」で表される)を含み得る。第2の官能基902は、アルキル構造、アリール構造、カルボキシル基、カルボニル基、アミン基、アミド基、エーテル基、エステル基、ケトン基、ヒドロキシル基、アルケニル基、アルデヒド基、アルケン基、それらの組合せまたは同様のものあるいはその全部を含み得る。例えば、1つまたは複数の第2の官能基902はウンデカンであり得、したがって、1または複数のトリメチルシリル保護チオールはトリメチルシリル保護ドデカンチオールであり得る。
官能化スキーム1500によって表される官能化は、無触媒であってよい。さらに、官能化により、一置換官能化化合物(例えば、第1の官能化化合物1504)または多置換官能化化合物(例えば、第2の官能化化合物1506)あるいはその両方を生成することができる。さらに、官能化スキーム1500によって表される官能化は、溶媒(例えば、NMP)によって促進させることができ;10℃以上150℃以下の温度(例えば、RT)で実施することができ;2分以上48時間以下(例えば、18時間)の反応期間を含み得る。
加えて、用語「または(or)」は、排他的な「または(or)」ではなく、包括的な「または(or)」を意味することを意図している。つまり、特に記載のない限り、または文脈から明らかでない限り、「Xは、AまたはBを用いる」は、当然の包括的な順序のいずれかを意味することを意図している。つまり、XがAを用い;XがBを用い;または、XがAとBの両方を用いる場合、「Xは、AまたはBを用いる」は前述の例のいずれかを満たす。さらに、本明細書および添付の図面において使用される冠詞「1つの(a)」および「1つの(an)」は、特に記載のない限り、または、単数形を意図することが文脈から明らかでない限り、「1つまたは複数」を意味すると一般に理解されるべきである。本明細書で使用される場合、用語「例」または「例示的」あるいはその両方は、例、事例または例示として機能することを意味するために利用される。誤解を避けるために、本明細書に開示される主題は、そのような例によって限定されない。さらに、「例」または「例示的」あるいはその両方として本明細書に記載された任意の態様または設計は、他の態様または設計よりも好ましいまたは有利であると必ずしも解釈されるべきではなく、当業者に知られている同等の例示的構造および技法を排除することを意味するものでもない。
上記の記載は、システム、組成、および方法の単なる例を含む。もちろん、本開示を記載する目的で、試薬、製品、溶媒または物品あるいはその組合せの考えられるすべての組合せを記載することは不可能であるが、当業者は、本開示の多くのさらなる組合せおよび順序を認識することができる。さらに、用語「含む(includes)」、「有する(has)」、「所有する(possesses)」などが発明を実施するための形態、特許請求の範囲、付録および図面において用いられる限り、そのような用語は、「含む(comprising)」が、請求項中で移行語として使用される場合に解釈されるように、用語「含む(comprising)」と同様に包括的であることが意図される。種々の実施形態の記載は、例示の目的で提示されたが、網羅的であること、または開示された実施形態に限定されることは意図されていない。説明された実施形態の範囲から逸脱することなく、多くの改変および変形が当業者には明らかであろう。本明細書で使用される用語は、実施形態の原理、市場で見られる技術に対する実際の適用または技術的改善を最もよく説明するために、または他の当業者が本明細書で開示された実施形態を理解できるようにするために選択された。

Claims (15)

  1. ポリマーであって、
    ポリカーボネート構造を含む分子主鎖と、
    前記分子主鎖に共有結合したペンダント官能基と
    を含み、前記ペンダント官能基が、ペルフルオロアリール基および前記ペルフルオロアリール基に結合されたメチレン基を含み、前記ペルフルオロアリール基が、少なくとも前記メチレン基を介して前記分子主鎖に結合する、ポリマー。
  2. 前記ポリマーは、ホモポリマー、トリブロックコポリマーおよびジブロックコポリマーからなる群から選択される、請求項に記載のポリマー。
  3. 前記分子主鎖に共有結合した官能基をさらに含み、前記官能基が、アルキル基およびアリール基からなる別の群から選択される、請求項に記載のポリマー。
  4. 前記ペンダント官能基が、さらに前記メチレン基に結合する連結基を介して前記分子主鎖に共有結合している、請求項に記載のポリマー。
  5. 前記ペルフルオロアリール基および前記ペルフルオロアリール基に結合された前記メチレン基は、ペルフルオロベンジル基である、請求項に記載のポリマー。
  6. ポリマーであって、
    ポリウレタン構造を含む分子主鎖と、
    前記分子主鎖に共有結合したペンダント官能基と
    を含み、前記ペンダント官能基が、ペルフルオロアリール基および前記ペルフルオロアリール基に結合したメチレン基を含み、少なくとも前記メチレン基で前記分子主鎖に含まれるアミノ基に結合する、ポリマー。
  7. 前記分子主鎖がカルバメート基を含む、請求項に記載のポリマー。
  8. 前記ペンダント官能基が、前記ポリウレタン構造の前記アミノ基に共有結合している、請求項に記載のポリマー。
  9. 前記ペルフルオロアリール基および前記ペルフルオロアリール基に結合した前記メチレン基がペルフルオロベンジル基である、請求項に記載のポリマー。
  10. 前記カルバメート基がイソシアネートから誘導される、請求項に記載のポリマー。
  11. 方法であって、
    触媒の存在下でトリメチルシリル保護チオールを化合物のペンダント官能基に共有結合させることにより、前記化合物を官能化すること
    を含み、前記化合物が、ポリマーであって、
    ポリカーボネート構造またはポリウレタン構造を含む分子主鎖と、
    前記分子主鎖に共有結合したペンダント官能基と
    を含み、前記ペンダント官能基が、ペルフルオロアリール基および前記ペルフルオロアリール基に結合されたメチレン基を含み、前記ペルフルオロアリール基が、少なくとも前記メチレン基を介して前記分子主鎖に結合する、ポリマーであり、前記トリメチルシリル保護チオールは、前記ペンダント官能基の少なくとも1つのフッ化物を置換する、方法。
  12. 前記化合物、前記トリメチルシリル保護チオール、および前記触媒を溶媒中に溶解させて溶液を形成することをさらに含む、請求項11に記載の方法。
  13. 方法であって、
    トリメチルシリル保護チオールを、化合物のペルフルオロペンダント官能基に共有結合させることにより、前記化合物を官能化させること
    を含み、前記化合物が、ポリマーであって、
    ポリカーボネート構造またはポリウレタン構造を含む分子主鎖と、
    前記分子主鎖に共有結合したペンダント官能基と
    を含み、前記ペンダント官能基が、電子吸引性構造に結合したペルフルオロアリール基を含む、ポリマーであり、前記トリメチルシリル保護チオールは、前記ペンダント官能基の少なくとも1つのフッ化物を置換する、方法。
  14. 前記電子吸引性構造が、アミド構造およびスルホンアミド構造からなる群から選択される、請求項13に記載の方法。
  15. 前記化合物を前記トリメチルシリル保護チオールと接触させて組成物を形成することをさらに含む、請求項14に記載の方法。
JP2020532627A 2017-12-12 2018-12-03 合成後官能化を促進させることができるペルフルオロアリール基を有する化合物 Active JP7308001B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023081211A JP7636851B2 (ja) 2017-12-12 2023-05-17 合成後官能化を促進させることができるペルフルオロアリール基を有する化合物

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/839,420 2017-12-12
US15/839,420 US11084897B2 (en) 2017-12-12 2017-12-12 Chemical compounds with perfluoroaryl groups that can facilitate post-synthesis functionalization
PCT/IB2018/059556 WO2019116151A1 (en) 2017-12-12 2018-12-03 Chemical compounds with perfluoroaryl groups that can facilitate post-synthesis functionalization

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023081211A Division JP7636851B2 (ja) 2017-12-12 2023-05-17 合成後官能化を促進させることができるペルフルオロアリール基を有する化合物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021505646A JP2021505646A (ja) 2021-02-18
JP7308001B2 true JP7308001B2 (ja) 2023-07-13

Family

ID=66734580

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020532627A Active JP7308001B2 (ja) 2017-12-12 2018-12-03 合成後官能化を促進させることができるペルフルオロアリール基を有する化合物
JP2023081211A Active JP7636851B2 (ja) 2017-12-12 2023-05-17 合成後官能化を促進させることができるペルフルオロアリール基を有する化合物

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023081211A Active JP7636851B2 (ja) 2017-12-12 2023-05-17 合成後官能化を促進させることができるペルフルオロアリール基を有する化合物

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11084897B2 (ja)
JP (2) JP7308001B2 (ja)
CN (1) CN111344318A (ja)
DE (1) DE112018005617B4 (ja)
GB (1) GB2583041B (ja)
WO (1) WO2019116151A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11084897B2 (en) 2017-12-12 2021-08-10 International Business Machines Corporation Chemical compounds with perfluoroaryl groups that can facilitate post-synthesis functionalization
US11118008B2 (en) 2018-07-06 2021-09-14 International Business Machines Corporation Ring-opening polymerizations using a flow reactor
US10815335B2 (en) 2018-07-06 2020-10-27 International Business Machines Corporation Ring-opening polymerizations using a flow reactor
US10738153B2 (en) * 2018-07-06 2020-08-11 International Business Machines Corporation Ring-opening polymerizations using a flow reactor
US11518849B2 (en) * 2020-05-22 2022-12-06 International Business Machines Corporation Post polymerization modification in flow
CN113480716B (zh) * 2021-07-01 2022-04-19 辽宁师范大学 主链含全氟芳烃与全氟烷烃的聚芳烃及其制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005522581A (ja) 2002-04-11 2005-07-28 ブルーワー サイエンス アイ エヌ シー. プラズマ強化型化学蒸着法により形成された重合性反射防止コーティング
JP2007532572A (ja) 2004-04-09 2007-11-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 免疫反応調整剤を送達させるための方法、組成物および調製物
JP2009237174A (ja) 2008-03-26 2009-10-15 Fujifilm Corp 感光性組成物、平版印刷版原版及び画像形成方法
JP2010059378A (ja) 2008-09-08 2010-03-18 Asahi Glass Co Ltd 含フッ素エステルの製造方法
JP2010139822A (ja) 2008-12-12 2010-06-24 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 反射防止膜形成材料、反射防止膜及びこれを用いたパターン形成方法
JP2012048067A (ja) 2010-08-27 2012-03-08 Fujifilm Corp 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法
JP2012229421A (ja) 2011-04-26 2012-11-22 Korea Kumho Petrochemical Co Ltd 有機反射防止膜用共重合体、単量体、及びその共重合体を含む組成物
JP2013525409A (ja) 2010-04-30 2013-06-20 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 環式カルボニル化合物を含む組成物、および、環式カルボニル化合物の調製方法、並びに、生分解性ポリマー
JP2013527280A (ja) 2010-04-30 2013-06-27 インターナショナル ビジネス マシーンズ, コーポレーション ペンタフルオロフェニルエステルペンダント基を有するポリマー並びにその合成及び機能付与の方法(関連する出願の相互参照)
JP2015524058A (ja) 2012-05-22 2015-08-20 バイオジェン・エムエイ・インコーポレイテッドBiogen MA Inc. 反応性代謝物質のスクリーニングのための捕獲剤
JP2015534598A (ja) 2012-09-25 2015-12-03 プロメラス, エルエルシー マレイミド含有シクロオレフィンポリマーおよびその利用

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE140966C (ja)
US3320335A (en) 1963-04-22 1967-05-16 Monsanto Co Process for polymerizing higher lactams in the presence of urethane polymer promoters
US3558568A (en) 1966-06-22 1971-01-26 Asahi Chemical Ind Production of lactam-lactone copolymers
US4508916A (en) * 1979-04-11 1985-04-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Curable substituted urethane acrylates
US4349658A (en) * 1980-12-31 1982-09-14 General Electric Company Flame retardant aromatic polyester-carbonate copolymer compositions
JPH01168710A (ja) * 1987-03-10 1989-07-04 Wako Pure Chem Ind Ltd 新規なポリスチレン誘導体及びその製法並びにこれを誘導体化試薬として用いる無機陰イオンのガスクロマトグラフイ
DE3708292A1 (de) 1987-03-14 1988-09-29 Basf Ag Gegen einwirkung von licht stabilisierte polymere sowie neue imidazol-2-carbonsaeureanilide
JPH0727209B2 (ja) * 1987-05-21 1995-03-29 富士写真フイルム株式会社 感光性組成物
JPH02187411A (ja) * 1989-01-17 1990-07-23 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd フッ素含有重合体の製造方法
WO1994028054A1 (en) * 1993-05-28 1994-12-08 Alliedsignal Inc. Polydiorganosiloxane-modified polymer and a process for making the same
WO2007143054A2 (en) 2006-05-31 2007-12-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Preparation of polyamide block copolymers
US8236902B2 (en) 2006-10-24 2012-08-07 University Of Southern California Fluorocarbon mediated polymer blends and methods for making thereof
US8715865B2 (en) 2007-07-11 2014-05-06 Basf Corporation Non-aqueous electrolytic solutions and electrochemical cells comprising the same
US20100228060A1 (en) 2007-10-03 2010-09-09 Bengt Langstrom Perfluoro-aryliodonium salts in nucleophilic aromatic 18f-fluorination
WO2009094536A1 (en) 2008-01-24 2009-07-30 Life Technologies Corporation Fluorogenic hydrazine-substituted compounds
WO2009129630A1 (en) 2008-04-25 2009-10-29 Interface Biologics Inc. Covalently grafted pharmaceutically active polymers
KR101614173B1 (ko) 2008-05-02 2016-04-20 바스프 에스이 라디칼 중합에 의한 중합체의 연속 제조를 위한 방법 및 장치
EP2147934A1 (en) 2008-07-25 2010-01-27 Total Petrochemicals France Process to make a composition comprising a monovinylaromatic polymer and a polymer made from renewable resources
US8044194B2 (en) 2009-06-12 2011-10-25 International Business Machines Corporation Cyclic carbonyl monomers functionalized with carbohydrates, polymers derived therefrom, and methods of preparation thereof
CN102666603B (zh) 2009-12-22 2014-10-15 北欧化工公司 在单活性中心催化剂存在的情况下的聚丙烯制备
JP5818890B2 (ja) 2010-06-30 2015-11-18 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 二重反応性シラン官能基を含む硬化性組成物
WO2013004296A1 (en) 2011-07-04 2013-01-10 Ssens B.V. Method for making a polymer, a polymer article, a biodevice, and cyclic carbonate
US9139752B2 (en) 2011-09-28 2015-09-22 Basf Se Process for producing polyamides via anionic polymerization
US9018172B2 (en) 2012-09-26 2015-04-28 Massachusetts Institute Of Technology Modification of peptides via SNAr reactions of thiols with fluorinated aromatics
GB2520546A (en) 2013-11-25 2015-05-27 Esp Technology Ltd Polymer process
WO2016037630A1 (en) * 2014-09-11 2016-03-17 Susos Ag Functional polymer
TWI648271B (zh) 2014-09-23 2019-01-21 日商住友電木股份有限公司 二氮環丙烯化合物及由其衍生之組成物
FR3030527B1 (fr) 2014-12-19 2016-12-23 Coatex Sas Procede de preparation en continu de polymeres anioniques par voie radicalaire
EP3302589B1 (en) 2015-06-08 2021-08-11 Rua Life Sciences plc. Process for the preparation of polyurethane solutions based on silicon-polycarbonate diols
US11084897B2 (en) 2017-12-12 2021-08-10 International Business Machines Corporation Chemical compounds with perfluoroaryl groups that can facilitate post-synthesis functionalization

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005522581A (ja) 2002-04-11 2005-07-28 ブルーワー サイエンス アイ エヌ シー. プラズマ強化型化学蒸着法により形成された重合性反射防止コーティング
JP2007532572A (ja) 2004-04-09 2007-11-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 免疫反応調整剤を送達させるための方法、組成物および調製物
JP2009237174A (ja) 2008-03-26 2009-10-15 Fujifilm Corp 感光性組成物、平版印刷版原版及び画像形成方法
JP2010059378A (ja) 2008-09-08 2010-03-18 Asahi Glass Co Ltd 含フッ素エステルの製造方法
JP2010139822A (ja) 2008-12-12 2010-06-24 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 反射防止膜形成材料、反射防止膜及びこれを用いたパターン形成方法
JP2013525409A (ja) 2010-04-30 2013-06-20 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 環式カルボニル化合物を含む組成物、および、環式カルボニル化合物の調製方法、並びに、生分解性ポリマー
JP2013527280A (ja) 2010-04-30 2013-06-27 インターナショナル ビジネス マシーンズ, コーポレーション ペンタフルオロフェニルエステルペンダント基を有するポリマー並びにその合成及び機能付与の方法(関連する出願の相互参照)
JP2012048067A (ja) 2010-08-27 2012-03-08 Fujifilm Corp 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法
JP2012229421A (ja) 2011-04-26 2012-11-22 Korea Kumho Petrochemical Co Ltd 有機反射防止膜用共重合体、単量体、及びその共重合体を含む組成物
JP2015524058A (ja) 2012-05-22 2015-08-20 バイオジェン・エムエイ・インコーポレイテッドBiogen MA Inc. 反応性代謝物質のスクリーニングのための捕獲剤
JP2015534598A (ja) 2012-09-25 2015-12-03 プロメラス, エルエルシー マレイミド含有シクロオレフィンポリマーおよびその利用

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Babiuch, Krzysztof,NMP for preparation of well-defined, pentafluorostyrene-based glycopolymers,Polymer Preprints (American Chemical Society), Division of Polymer Chemistry,2011年,52(2),,600-601
McGuirk, C. Michael,Allosteric Regulation of Supramolecular Oligomerization and Catalytic Activity via Coordination-Based Control of Competitive Hydrogen-Bonding Events,Journal of the American Chemical Society,2014年,136(47),,16594-16601
Park, Nathaniel H.,Organocatalyzed synthesis of fluorinated poly(aryl thioethers),Nature Communications,2017年,8(1),,1-7
Rau, Ileana,Novel high glass transition temperature polyurethanes functionalized with efficient CT chromophores for second order NLO applications,Molecular Crystals and Liquid Crystals ,2006年,446,,161-174,DOI:10.1080/15421400500383444
Sanders, Daniel P.,Synthesis of functionalized cyclic carbonate monomers using a versatile pentafluorophenyl carbonate intermediate,Polymer Chemistry,2014年,5(2),,327-329,DOI:10.1039/C3PY01128C

Also Published As

Publication number Publication date
GB202010000D0 (en) 2020-08-12
JP2023109879A (ja) 2023-08-08
US11084897B2 (en) 2021-08-10
US11926693B2 (en) 2024-03-12
DE112018005617B4 (de) 2022-12-08
WO2019116151A1 (en) 2019-06-20
US20210324133A1 (en) 2021-10-21
JP7636851B2 (ja) 2025-02-27
GB2583041A (en) 2020-10-14
US20190177466A1 (en) 2019-06-13
JP2021505646A (ja) 2021-02-18
DE112018005617T5 (de) 2020-07-23
GB2583041B (en) 2021-06-09
CN111344318A (zh) 2020-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7308001B2 (ja) 合成後官能化を促進させることができるペルフルオロアリール基を有する化合物
Gadwal et al. Homopolymer bifunctionalization through sequential thiol–epoxy and esterification reactions: an optimization, quantification, and structural elucidation study
EP2763959B1 (en) Polyhydroxyl-substituted amino compounds, polymers containing them, and their use
Neffgen et al. Cationic ring-opening polymerization of trimethylene urethane: A mechanistic study
Flores et al. Direct RAFT polymerization of an unprotected isocyanate-containing monomer and subsequent structopendant functionalization using “click”-type reactions
Darcos et al. Cationic polyesters bearing pendent amino groups prepared by thiol–ene chemistry
Han et al. Fast bulk click polymerization approach to linear and hyperbranched alternating multiblock copolymers
He et al. Synthesis, characterization, and application of a bifunctional coupler containing a five-and a six-membered ring carbonate
Lowe et al. Synthesis of controlled-structure AB diblock copolymers of 3-O-methacryloyl-1, 2: 3, 4-di-O-isopropylidene-D-galactopyranose and 2-(dimethylamino) ethyl methacrylate
WO2013060950A1 (fr) PROCEDE DE PREPARATION D'UN COMPOSE COMPRENANT AU MOINS UN MOTIF β-HYDROXY-URETHANE ET/OU AU MOINS UN MOTIF ϒ-HYDROXY-URETHANE.
Kumru et al. Synthesis of soluble poly (vinylene carbonate) by redox-initiated RAFT process in microemulsion and its aminolysis yielding snow-white polymethylol
Max et al. Double Hydrophilic Poly (ethylene oxide)‐block‐Poly (dehydroalanine) Block Copolymers: Comparison of Two Different Synthetic Routes
AU2016282673B2 (en) Polymerization of silyl- and fluoro-containing monomers
EP4029848B1 (en) Method for producing fluorine-containing compound and method for producing copolymer
Clément et al. Synthesis of polyphosphodiesters by ring‐opening polymerization of cyclic phosphates bearing allyl phosphoester protecting groups
US12227615B2 (en) Post polymerization modification in flow
US6639032B2 (en) Highly branched polymer from telomerization
Hegewald et al. End‐functionalized polystyrene by ATRP: a facile approach to primary amino and carboxylic acid terminal groups
US20070037938A1 (en) Polymerisation of ethylenically unsaturated monomers
Fukuoka et al. Synthesis of a new class of high‐molecular‐weight soluble poly (amino acid) s by oxidative polymerization of polyfunctional macromolecules
Popescu et al. Multifunctional Polymethacrylates Obtained Via ATRP of Functional and Reactive Monomers Followed by Polymer Analogous Reaction with Functional Amines
Vora et al. Novel tailor-made diols for polyurethane coatings using a combination of controlled radical polymerization, ring opening polymerization, and click chemistry
JP7218857B2 (ja) 共重合体及び温度感受性高分子
Veerapandian et al. Successful synthesis of distinct dendritic unimolecular initiators suitable for topologically attractive star polymers
US11666896B2 (en) Catalyst composition with improved chemical warfare agent degradation ability and processability

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20200826

RD12 Notification of acceptance of power of sub attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7432

Effective date: 20200825

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210525

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20220502

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220519

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220905

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230517

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230526

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230613

RD14 Notification of resignation of power of sub attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7434

Effective date: 20230614

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230629

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7308001

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150