特許ウォッチ

公開番号2025120780
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-18
出願番号2024015875
出願日2024-02-05
発明の名称新規化合物、高分子組成物、その製造方法、及び、高分子組成物を含む医療用材料、包装材料若しくは食品用器具
出願人学校法人同志社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類C08G 61/12 20060101AFI20250808BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】温和な条件のラジカル開環重合によりポリエステルを高効率で与え、かつ、高分子組成物の側鎖に化学修飾可能な官能基を導入できる新規化合物を提供する。
【解決手段】下記式(1)によって示される新規化合物をモノマーする高分子組成物である。mは1～6の自然数の何れかである。R₁は水素原子又は炭素数1～6のアルキル基のいずれかである。R₂は、置換若しくは無置換の炭素数1～12のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数2～10のアルケニル基、置換若しくは無置換の炭素数2～10のアルキニル基である。
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2025120780000029.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">49</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">170</com:WidthMeasure> </com:Image> 【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下記式(1)によって示される新規化合物
TIFF
2025120780000021.tif
49
170
(ここで
ｍは１～６の自然数の何れかであり、
Ｒ
１
は水素原子又は炭素数１～６のアルキル基のいずれかであり、
Ｒ
2
は、以下の(Ｉ)、(II)、(III)又は(IV)で示される群の中から1つ選択される。
(I)水素原子；
(II)フッ素原子、塩素原子、臭素原子、若しくは、ヨウ素原子；
(III)置換若しくは無置換の炭素数１～１２のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数２～１０のアルケニル基、置換若しくは無置換の炭素数２～１０のアルキニル基；
ここで、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基が置換されている場合、以下の（ａ）～（ｃ）からなる群から独立して選択される１又は複数個の基で置換され、
（ａ）ハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、メルカプト基、オキソ基、炭素数１～６のハロアルキル基、及び、炭素数１～６のハロアルコキシ基；
（ｂ）炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～６のアルキルカルボニル基、炭素数２～６のアルコキシカルボニル基、炭素数１～６のアルキルスルホニル基、炭素数１～６のアルキルスルフィニル基、炭素数２～６のアルキルカルボニルオキシ基、及び炭素数１～６のアルキルチオ基；
（ｃ）アミノ基、カルバモイル基、スルファモイル基、３～８員のシクロアルキル基、３～８員のシクロアルコキシ基及び４～８員の飽和へテロ環基、６～１０員のアリール基、５～１０員のヘテロアリール基、６～１０員のアリールオキシ基、及び、５～１０員のヘテロアリールオキシ基；
(IV)メトキシ基、エトキシ基、２－ヒドロキシエトキシ基、２－メトキシエトキシ基、カルボキシメトキシ基、５－テトラゾリルメトキシ基、シアノメトキシ基、４－ピペリジルメトキシ基、２－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）エトキシ基、３－オキセタニルメトキシ基、２－モルホリノエトキシ基、２－（Ｎ－メチルピペラジノ）エトキシ基、２－ピロリジノエトキシ基、２－ピペリジノエトキシ基、３－ピロリジノプロポキシ基、３－テトラヒドロフリルオキシ基、４－テトラヒドロピラニルオキシ基、４－（Ｎ－メチルピペリジル）メトキシ基、２－ヒドロキシ－２－メチルプロポキシ基、カルバモイルメトキシ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピペラジノ基、４－シアノピペリジノ基、４－メトキシカルボニルピペラジノ基、３，５－ジメチルモルホリノ基、３，５－ジメチルピペラジノ基、４－メトキシピペリジノ基、４－カルボキシピペリジノ基、Ｎ－メチルスルホニルピペラジノ基、４－メチルスルホニルピペリジノ基、Ｎ－２－ヒドロキシ－２－メチルプロピルピペラジノ基、Ｎ－ヒドロキシアセチルピペラジノ基、Ｎ－アセチルピペラジノ基、Ｎ－メチルピペラジノ基、Ｎ－（３－オキセタニル）ピペラジノ基、４－ヒドロキシシクロヘキシル基、１－メチルピラゾール－４－イル基、４－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）フェニル基、４－エトキシカルボニルオキサゾール－２－イル基、４－（Ｎ－メチルピペラジノ）フェニル基、エトキシカルボニル基、Ｎ－（２－モルホリノエチル）カルバモイル基、２－オキサゾリル基、４－モルホリノカルボニルオキサゾール－２－イル基、４－ピロリジノメチルオキサゾール－２－イル基、若しくは、４－カルボキシオキサゾール－２－イル基；)。
続きを表示（約 4,800 文字）【請求項２】
下記式(2)によって示される請求項１に記載の新規化合物
TIFF
2025120780000022.tif
51
170
(ここで
ｍは１～６の自然数の何れかであり、
Ｒ
2
は、置換若しくは無置換の炭素数１～１２のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数２～１０のアルケニル基、置換若しくは無置換の炭素数２～１０のアルキニル基であり、
ここで、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基が置換されている場合、以下の（ａ）～（ｃ）からなる群から独立して選択される１又は複数個の基で置換される。
（ａ）ハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、メルカプト基、オキソ基、炭素数１～６のハロアルキル基、及び、炭素数１～６のハロアルコキシ基；
（ｂ）炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～６のアルキルカルボニル基、炭素数２～６のアルコキシカルボニル基、炭素数１～６のアルキルスルホニル基、炭素数１～６のアルキルスルフィニル基、炭素数２～６のアルキルカルボニルオキシ基、及び炭素数１～６のアルキルチオ基；
（ｃ）アミノ基、カルバモイル基、スルファモイル基、３～８員のシクロアルキル基、３～８員のシクロアルコキシ基及び４～８員の飽和へテロ環基、６～１０員のアリール基、５～１０員のヘテロアリール基、６～１０員のアリールオキシ基、及び、５～１０員のヘテロアリールオキシ基；)。
【請求項３】
下記式(3)によって示される請求項２に記載の新規化合物。
TIFF
2025120780000023.tif
60
170
【請求項４】
下記式(4)によって示される請求項２に記載の新規化合物。
TIFF
2025120780000024.tif
50
170
【請求項５】
下記式(5)によって示されるモノマーユニットを有する高分子を含むことを特徴とする高分子組成物
TIFF
2025120780000025.tif
43
170
(ここで
ｍは１～６の自然数の何れかであり、
ｎはモノマーユニットの繰り返し数を意味し、
Ｒ
１
は水素原子又は炭素数１～６のアルキル基のいずれかであり、
Ｒ
2
は、以下の(Ｉ)、(II)、(III)又は(IV)で示される群の中から1つ選択される。
(I)水素原子；
(II)フッ素原子、塩素原子、臭素原子、若しくは、ヨウ素原子；
(III)置換若しくは無置換の炭素数１～１２のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数２～１０のアルケニル基、置換若しくは無置換の炭素数２～１０のアルキニル基；
ここで、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基が置換されている場合、以下の（ａ）～（ｃ）からなる群から独立して選択される１又は複数個の基で置換され、
（ａ）ハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、メルカプト基、オキソ基、炭素数１～６のハロアルキル基、及び、炭素数１～６のハロアルコキシ基；
（ｂ）炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～６のアルキルカルボニル基、炭素数２～６のアルコキシカルボニル基、炭素数１～６のアルキルスルホニル基、炭素数１～６のアルキルスルフィニル基、炭素数２～６のアルキルカルボニルオキシ基、及び炭素数１～６のアルキルチオ基；
（ｃ）アミノ基、カルバモイル基、スルファモイル基、３～８員のシクロアルキル基、３～８員のシクロアルコキシ基及び４～８員の飽和へテロ環基、６～１０員のアリール基、５～１０員のヘテロアリール基、６～１０員のアリールオキシ基、及び、５～１０員のヘテロアリールオキシ基；
(IV)メトキシ基、エトキシ基、２－ヒドロキシエトキシ基、２－メトキシエトキシ基、カルボキシメトキシ基、５－テトラゾリルメトキシ基、シアノメトキシ基、４－ピペリジルメトキシ基、２－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）エトキシ基、３－オキセタニルメトキシ基、２－モルホリノエトキシ基、２－（Ｎ－メチルピペラジノ）エトキシ基、２－ピロリジノエトキシ基、２－ピペリジノエトキシ基、３－ピロリジノプロポキシ基、３－テトラヒドロフリルオキシ基、４－テトラヒドロピラニルオキシ基、４－（Ｎ－メチルピペリジル）メトキシ基、２－ヒドロキシ－２－メチルプロポキシ基、カルバモイルメトキシ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピペラジノ基、４－シアノピペリジノ基、４－メトキシカルボニルピペラジノ基、３，５－ジメチルモルホリノ基、３，５－ジメチルピペラジノ基、４－メトキシピペリジノ基、４－カルボキシピペリジノ基、Ｎ－メチルスルホニルピペラジノ基、４－メチルスルホニルピペリジノ基、Ｎ－２－ヒドロキシ－２－メチルプロピルピペラジノ基、Ｎ－ヒドロキシアセチルピペラジノ基、Ｎ－アセチルピペラジノ基、Ｎ－メチルピペラジノ基、Ｎ－（３－オキセタニル）ピペラジノ基、４－ヒドロキシシクロヘキシル基、１－メチルピラゾール－４－イル基、４－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）フェニル基、４－エトキシカルボニルオキサゾール－２－イル基、４－（Ｎ－メチルピペラジノ）フェニル基、エトキシカルボニル基、Ｎ－（２－モルホリノエチル）カルバモイル基、２－オキサゾリル基、４－モルホリノカルボニルオキサゾール－２－イル基、４－ピロリジノメチルオキサゾール－２－イル基、若しくは、４－カルボキシオキサゾール－２－イル基；)。
【請求項６】
下記式(6)によって示されるモノマーユニットを有する高分子を含むことを特徴とする請求項４に記載の高分子組成物
TIFF
2025120780000026.tif
43
170
(ここで
ｍは１～６の自然数の何れかであり、
ｎはモノマーユニットの繰り返し数を意味し、
Ｒ
2
は、置換若しくは無置換の炭素数１～１２のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数２～１０のアルケニル基、置換若しくは無置換の炭素数２～１０のアルキニル基であり、
ここで、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基が置換されている場合、以下の（ａ）～（ｃ）からなる群から独立して選択される１又は複数個の基で置換される。
（ａ）ハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、メルカプト基、オキソ基、炭素数１～６のハロアルキル基、及び、炭素数１～６のハロアルコキシ基；
（ｂ）炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～６のアルキルカルボニル基、炭素数２～６のアルコキシカルボニル基、炭素数１～６のアルキルスルホニル基、炭素数１～６のアルキルスルフィニル基、炭素数２～６のアルキルカルボニルオキシ基、及び炭素数１～６のアルキルチオ基；
（ｃ）アミノ基、カルバモイル基、スルファモイル基、３～８員のシクロアルキル基、３～８員のシクロアルコキシ基及び４～８員の飽和へテロ環基、６～１０員のアリール基、５～１０員のヘテロアリール基、６～１０員のアリールオキシ基、及び、５～１０員のヘテロアリールオキシ基；)。
【請求項７】
下記式(7)によって示されるモノマーユニットを有する高分子を含むことを特徴とする請求項５に記載の高分子組成物(ここでｎはモノマーユニットの繰り返し数を意味する。)。
TIFF
2025120780000027.tif
42
170
【請求項８】
下記反応式によって示される高分子組成物の製造方法
TIFF
2025120780000028.tif
47
170
(ここでｎはモノマーユニットの繰り返しを意味し、
Ｒ
１
は水素原子又は炭素数１～６のアルキル基のいずれかであり、
Ｒ
2
は、以下の(Ｉ)、(II)、(III)又は(IV)で示される群の中から1つ選択される。
(I)水素原子；
(II)フッ素原子、塩素原子、臭素原子、若しくは、ヨウ素原子；
(III)置換若しくは無置換の炭素数１～１２のアルキル基、置換若しくは無置換の炭素数２～１０のアルケニル基、置換若しくは無置換の炭素数２～１０のアルキニル基；
ここで、アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基が置換されている場合、以下の（ａ）～（ｃ）からなる群から独立して選択される１又は複数個の基で置換され、
（ａ）ハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、メルカプト基、オキソ基、炭素数１～６のハロアルキル基、及び、炭素数１～６のハロアルコキシ基；
（ｂ）炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数２～６のアルキルカルボニル基、炭素数２～６のアルコキシカルボニル基、炭素数１～６のアルキルスルホニル基、炭素数１～６のアルキルスルフィニル基、炭素数２～６のアルキルカルボニルオキシ基、及び炭素数１～６のアルキルチオ基；
（ｃ）アミノ基、カルバモイル基、スルファモイル基、３～８員のシクロアルキル基、３～８員のシクロアルコキシ基及び４～８員の飽和へテロ環基、６～１０員のアリール基、５～１０員のヘテロアリール基、６～１０員のアリールオキシ基、及び、５～１０員のヘテロアリールオキシ基；
(IV)メトキシ基、エトキシ基、２－ヒドロキシエトキシ基、２－メトキシエトキシ基、カルボキシメトキシ基、５－テトラゾリルメトキシ基、シアノメトキシ基、４－ピペリジルメトキシ基、２－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）エトキシ基、３－オキセタニルメトキシ基、２－モルホリノエトキシ基、２－（Ｎ－メチルピペラジノ）エトキシ基、２－ピロリジノエトキシ基、２－ピペリジノエトキシ基、３－ピロリジノプロポキシ基、３－テトラヒドロフリルオキシ基、４－テトラヒドロピラニルオキシ基、４－（Ｎ－メチルピペリジル）メトキシ基、２－ヒドロキシ－２－メチルプロポキシ基、カルバモイルメトキシ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピペラジノ基、４－シアノピペリジノ基、４－メトキシカルボニルピペラジノ基、３，５－ジメチルモルホリノ基、３，５－ジメチルピペラジノ基、４－メトキシピペリジノ基、４－カルボキシピペリジノ基、Ｎ－メチルスルホニルピペラジノ基、４－メチルスルホニルピペリジノ基、Ｎ－２－ヒドロキシ－２－メチルプロピルピペラジノ基、Ｎ－ヒドロキシアセチルピペラジノ基、Ｎ－アセチルピペラジノ基、Ｎ－メチルピペラジノ基、Ｎ－（３－オキセタニル）ピペラジノ基、４－ヒドロキシシクロヘキシル基、１－メチルピラゾール－４－イル基、４－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ）フェニル基、４－エトキシカルボニルオキサゾール－２－イル基、４－（Ｎ－メチルピペラジノ）フェニル基、エトキシカルボニル基、Ｎ－（２－モルホリノエチル）カルバモイル基、２－オキサゾリル基、４－モルホリノカルボニルオキサゾール－２－イル基、４－ピロリジノメチルオキサゾール－２－イル基、若しくは、４－カルボキシオキサゾール－２－イル基；)。
【請求項９】
反応温度３０℃～６０℃にて重合されることを特徴とする請求項８に記載の高分子組成物の製造方法。
【請求項１０】
請求項５～７のいずれかに記載の高分子組成物を含む、医療用材料。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規化合物、高分子組成物、その製造方法、及び、高分子組成物を含む医療用材料、包装材料若しくは食品用器具に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
プラスチックの大量製造・破棄による資源の枯渇や環境汚染が近年問題視されている。国連により2015年にSDGs(Sustainable Development Goals)が制定され、バイオマスを出発原料とし、かつ生分解性を有するプラスチックの需要が急激に高まっている。
【０００３】
植物由来のラクチドのイオン開環重合により合成可能なポリ乳酸や微生物により合成されるポリヒドロキシアルカノエート(PHA:Polyhydroxyalkanoates)は、SDGsを満たす生分解性ポリエステル材料として注目されている。ポリヒドロキシアルカノエートは、微生物によって産生されるポリエステルであり、植物のデンプン、動物の脂質と同じ役割を担っている。ポリヒドロキシアルカノエートは糖、植物油、アルコールなどの異なる炭素源を基質として微生物細胞内で合成される(非特許文献１，２，３)。
【０００４】
しかしながら、合成経路の都合上、側鎖の化学修飾による物性や機能性の改変が事実上不可能であり、プラスチック材料として利用できる範囲が限定される。即ち、バイオマスモノマーの種類が少なく限定的であるという課題がある(非特許文献４)。
【０００５】
別のポリエステル合成手法としてラジカル開環重合が挙げられる。一環状ケテンアセタールを用いるラジカル開環重合は、モノマー構造を改変できる余地があり、ポリエステル側鎖に反応性官能基を導入できる見込みがある(特許文献１，２，３)。しかし、ポリエステル構造を得るためには１００℃程度の高温条件が必要なこと、また得られるポリマーの骨格構造の一部がビニル重合によりポリ環状アセタールとなる問題がある(非特許文献５，６)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２０－１３２５２２号公報
特開２０１８－１５４５５５号公報
再表２０１７－２０４０８６号公報
【非特許文献】
【０００７】
E. Bugnicourt, P. Cinelli, A. Lazzeri, V. Alvarez; Polyhydroxyalkanoate (PHA): review of synthesis, characteristics, processing and potential applications in packaging, Express Polym. Lett., 8, 791-808 (2014)
P. Tomietto, M. Carre, P. Loulergue, L. Paugam, J.L. Audic, Polyhydroxyalkanoate (PHA) based microfiltration membranes: tailoring the structure by the non-solvent induced phase separation (NIPS) process, Polymer, 204, 122813 (2020)
P. Tomietto, P. Loulergue, L. Paugam, J.L. Audic, Biobased polyhydroxyalkanoate (PHA) membranes: structure/performances relationship, Sep. Purif. Technol., 252, 117419 (2020)
K. Keawsupsak, A. Jaiyu, J. Pannoi, P. Somwongsa, N. Wanthausk, P. Sueprasita,C. Eamchotchawalit, Poly(lactic acid)/biodegradable polymer blend for the preparation of flat-sheet membrane, J. Teknol. (Sci. Eng.), 69, 99-102 (2014).
T. Endo, N. Yako, K. Azuma, and K. Nate,Makromol. Ring-opening polymerization of 2-methylene-4-phenyl-1,3-dioxolane, Chem., 186, 1543（1985）.
L. Ren and S. Agarwal, Characterization, and Properties Evaluation of Poly[(N-isopropylacrylamide)-co-ester]s. Macromol. Chem. Phys.,208, 245（2007）.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、温和な条件のラジカル開環重合によりポリエステルを高効率で与え、かつ、高分子組成物の側鎖に化学修飾可能な官能基を導入できる新規化合物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる新規化合物は、下記式(1)によって示される。
【００１０】
TIFF
2025120780000002.tif
53
170
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許