JP2001288180A - 精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物及びその製造方法、並びに、精製2−p−ジオキサノン及びその製造方法 - Google Patents
精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物及びその製造方法、並びに、精製2−p−ジオキサノン及びその製造方法Info
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Abstract
融解ピークトップ温度206.5℃が検出されることを
特徴とする、化学式(1)で示される精製β−ヒドロキ
シエトキシ酢酸塩類化合物(化学式(1)中、n=1〜
2であり、Mは、n=1の場合には、Na及び/又はK
であり、n=2の場合には、Ca及び/又はMgであ
る。)。 化学式(1)で示される精製β−ヒドロ
キシエトキシ酢酸塩類化合物から誘導される化学式
(2)で示される精製2−p−ジオキサノン。 【効果】 精製2−p−ジオキサノンの前駆体であ
る精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物は、再精
製する必要のない精製2−p−ジオキサノンへ容易に誘
導することができる。 の精製2−p−ジオキサ
ノンは、重合反応することにより、分子末端にカルボキ
シル基を有せず、高分子量で分子量分布が狭いポリパラ
ジオキサンを生成する。
Description
キサノンの前駆体である精製β−ヒドロキシエトキシ酢
酸塩類化合物に関する。
駆体である精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物
の製造方法に関する。
酸塩類化合物から得られる精製2−p−ジオキサノンの
製造方法に関する。本発明は、精製2−p−ジオキサノ
ンを工業的に有利に生産する製造方法に関する。
カルボキシル基を有しないことを特徴とする高分子量で
分子量分布が狭いポリパラジオキサンを生成する機能を
有する、精製2−p−ジオキサノンに関する。
ル基のプロトンに帰属される核磁気共鳴測定(NMR、
測定温度25℃)の8.1ppmにおけるピークが検出
されないことを特徴とする高分子量で分子量分布が狭い
ポリパラジオキサンを生成する機能を有する精製2−p
−ジオキサノンに関する。
物の技術的背景]従来、いわゆる当業者により、β−ヒ
ドロキシエトキシ酢酸塩類化合物は、結晶状態ではな
く、オイル状であり、示差走査熱量測定(DSC)によ
り融解ピークトップ温度が検出されないことが常識とさ
れてきた。文献にも、β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類
化合物の融点の記載はなかった。
についての本発明者らの検討]しかるに、本発明者ら
は、鋭意検討を進めた結果、β−ヒドロキシエトキシ酢
酸塩類化合物を、精製していくと、オイル状から結晶状
に変化していき、次第に示差走査熱量測定(DSC)に
よる融解ピークトップ温度が検出されてくるという新規
な知見を見い出した。本発明者らによるこの新規な知見
によれば、この融解ピークトップ温度は、好ましくは2
05〜208℃であり、より好ましくは206〜207
℃であり、さらに好ましくは、206.5±0.2℃で
ある。
−p−ジオキサノンは、医薬等に使用される生分解性吸
収ポリマーの原料として、有用な化合物である。
者らの検討]本発明者らは、分子量の狭いポリジオキサ
ンを製造する技術につき鋭意検討を進める過程におい
て、2−p−ジオキサノン中に存在する不純物のうち、
塩酸と酸クロライドが、分子量の狭いポリジオキサンの
製造を阻害するという知見を見い出した。すなわち、本
発明者らは、塩酸及び酸クロライドが、2−p−ジオキ
サノン中に存在すると、両者は反応性が高いため、好ま
しくない不純物を生じてしまい、この好ましくない不純
物は、たとえ痕跡量の残存量であっても、2−p−ジオ
キサノンの、開環、開裂、分解を促進してしまうという
重大な問題点を内在しているという知見を見い出した。
解が生じると、末端にカルボキシル基を有する好ましく
ない不純物を生じてしまい、このような好ましくない不
純物は、開環重合反応を阻害し、分子量の上昇を抑制
し、望ましくないオリゴマーの生成を招来するのみなら
ず、分子量分布を広くしてしまうという問題があること
を見い出した。このように、本発明者らの知見によれ
ば、ポリマーの分子量末端にカルボキシル基が多く存在
すれば、分子量分布が広く、ポリマーの分子量末端にカ
ルボキシル基が存在しなければ、高分子量で分子量分布
が狭いという経験則が導かれている。すなわち、ポリマ
ーの分子末端におけるカルボキシル基の量が、分子量分
布の一つの指標となるのである。
ることは、2−p−ジオキサノンから、塩酸及び酸クロ
ライドを除去すれば、従来の技術の問題点が解決される
ということである。しかるに、本発明者らは、2−p−
ジオキサノンから、蒸留等の精製手段により、効率よく
塩酸及び酸クロライドを除去することは極めて困難であ
ることを見い出した。。
ノンの前駆体であるβ−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化
合物を精製することは、極めて容易であることを見い出
し、精製前駆体から、容易に予め精製され、再度精製す
る必要のないた2−p−ジオキサノンを製造することが
可能ではないかと想到し鋭意検討を進めるに至った。
ての従来の技術]2−p−ジオキサノンの製造方法につ
いての従来の技術として、以下のようなものが挙げられ
る。
らの合成法 J.Am.Chem.Soc.,80巻、604〜60
6頁(1958年)には、trans−2,3−ジクロ
ロ−p−ジオキサンと、化学式(3)(化学式(3)及
び化学式(4)において、Rは、P−C6H4Cl、CH
3、Hを表す。)で示される酸クロライドとを反応さ
せ、もって化学式(4)で示される2−カルボキシ−3
−クロロ−p−ジオキサン(4)を得て、これを加熱処
理することにより2−p−ジオキサノンを生成する、2
−p−ジオキサノンの製造方法が開示されている。な
お、化学式(3)及び化学式(4)において、Rは、P
−C6H4Cl、CH3、Hを表す。
び酸クロライドが副生成物として生じてしまうという問
題点があった。この副生成物である塩酸及び酸クロライ
ドは、目的物である2−p−ジオキサノンとの反応性が
高く、好ましくない不純物を生じてしまう。この好まし
くない不純物は、たとえ痕跡量の残存量であっても、2
−p−ジオキサノンの、開環、開裂、分解を促進してし
まうという重大な問題点を内在していた。
末端がカルボキシル基の好ましくない不純物を生じてし
まう。このような好ましくない不純物は、開環反応を阻
害し、分子量の上昇を抑制し、望ましくないオリゴマー
の生成を招来するのみならず、分子量分布を広くしてし
まうという問題があった。このように、ポリマーの分子
量末端にカルボキシル基が多く存在すれば、分子量分布
が広く、ポリマーの分子量末端にカルボキシル基が存在
しなければ、高分子量で分子量分布が狭いという経験則
が導かれている。すなわち、ポリマーの分子末端におけ
るカルボキシル基の量が、分子量分布の一つの指標とな
るのである。
ジオキサンに関しても、その製造方法において、塩酸及
び酸クロライドが副生成物として生じてしまい、上記と
同様の問題点があった。さらに、この合成ルートの原料
である2,3−ジクロロ−p−ジオキサンは、一般的に
ジオキサンと塩化スルフリルとの反応から合成される
が、反応中に、HClとSO2ガスが2当量ずつ発生
し、このガスの処理が工業的に問題であった。
加熱により脱水素反応を行い、2−p−ジオキサノンを
得る方法が、これまで数多く報告されている。例えば、
特開平4−505321号には、200〜400℃の温
度範囲で、ジアルキレングリコールを、触媒として有効
な量の銅化合物、亜鉛化合物、及び助触媒化合物を含有
する有効量の脱水素触媒と接触させることからなる、ジ
アルキレングリコールの接触脱水素反応により2−p−
ジオキサノンを生成する2−p−ジオキサノンの製造方
法が開示されている。実施例における選択率は、73.
7〜99%である。
200〜400℃の温度範囲で、ジエチレングリコール
類と、酸強度(Ho)が1.5より強い、酸点の総量が
0〜2×10-7当量毎平方メートル以下の担体に銅を担
持させた触媒とを、水素の存在下に接触させて、2−p
−ジオキサノンを生成する2−p−ジオキサノンの製造
方法が示されている。実施例における選択率は、95〜
98%である。
pn.,35巻,986〜頁(1962年)、特開昭5
8−99476号、米国特許第2,807,629号、
同第2,900,395号、同第5,391,707号
等においても、ジエチレングリコールを、相当量の触媒
を使用して高温加熱により脱水素反応を行い、2−p−
ジオキサノンを得る方法が開示されている。
の検討により、選択率は向上されてはきたが、高温下で
の反応であることには変わりないため、熱に対して不安
定な2−p−ジオキサノンを取り扱うために、反応中
は、水素、又は、酸素等の雰囲気下で行なう必要があ
り、特殊な高圧ガス設備により製造しなければならなか
った。それゆえ、特殊な高圧ガス設備は、安全保守の側
面や設備の制御等考慮すると、大掛かりな設備とならざ
るをえず、工業上や経済上問題であった。
方法として、分子内に少なくとも2個の1級水酸基を含
む有機化合物をハロゲン化合物の存在下、有機過酸を使
用して、2個の1級水酸基を酸化的分子内2量化してラ
クトン化合物を生成する方法が示されている。なお、本
発明の目的とする2−p−ジオキサノンは、環状ラクト
ンの範疇に含まれる。この製造方法の反応式を、化学式
(5)に示す。
を得るには有効な手段ではあるが、副生成物として2当
量生成されるカルボン酸は、2−p−ジオキサノンと高
い反応性があり、例えば、工業的には生成物の取出し等
考慮すると問題であった。
ム塩からの合成法 特開昭60−36785号には、合成の可吸収性縫合糸
の原料として、2−p−ジオキサノンの製造方法が開示
されている。ここで、原料としては、安価なエチレング
リコール及びクロル酢酸を使用しているので、その点で
は、工業的な製造方法であるとはいえる。この製造方法
の実施態様は、以下のとおりである。
ール中に溶解させてグリコレートを得、これをさらにナ
トリウム1モル当たり約0.5モルのクロル酢酸と反応
させてヒドロキシ酸のナトリウム塩を得る。反応後、過
剰のエチレングリコール及び反応副生成物を蒸留及びア
セトンでの洗浄によって除去し、塩酸の添加によってナ
トリウム塩を遊離ヒドロキシ酸に変え、そして、生じた
塩化ナトリウムをエタノールでの沈殿及び次いで濾過に
よって除去している。その後、ヒドロキシ酸濾液を約2
00℃まで、好ましくはMgCO3の存在下でゆっくり
加熱し、蒸留によってアルコールと水を除去し、大気圧
下でさらに加熱すると、p−ジオキサノンが生成し、塔
頂温度約200〜220℃で留出する。粗製ジオキサノ
ン生成物の純度は、ガスクロマトグラフィーで測定し
て、一般に約60〜70%であり、そして収率は50〜
70%程度であると開示されている。この粗製p−ジオ
キサノンを、再蒸留によって、約98%純度までさらに
精製し、そして、多段結晶化及び/又は蒸留によって最
終的に99%以上に精製した。
は、確かに、有効な合成手段ではあった。しかしなが
ら、の合成法においては、最初に得られた2−p−ジ
オキサノンは、純度が低く、そのために数回にわたり精
製を行う必要がある点で問題があった。すなわち、工業
生産を考慮すると、このような煩雑な操作は、いかにも
生産性の側面で問題があった。本発明者らは、の合成
法につき、追試験を実施した。その結果、環化反応は、
残存するエチレングリコール、そして残存するグリコレ
ートまたはクロロ酢酸が影響して2−p−ジオキサノン
の収率を低下させていることが判明した。エチレングリ
コールが残存している場合には、2−p−ジオキサノン
と沸点が近く、蒸留での分離が難しく、高純度の2−p
−ジオキサノンを得ることが困難となる。また、その不
純物との反応により2−p−ジオキサノンが開裂しオリ
ゴマーへと変化する傾向を有している。グリコレートが
残存している場合には、塩酸添加の際に、ナトリウム塩
がはずれてエチレングリコールが生成し、上記と同じ作
用が生じる。また、クロロ酢酸が残存している場合に
は、ヒドロキシ酸のナトリウム塩および2−p−ジオキ
サノンとの反応性を有している。その結果、塩酸添加後
の中和・環化反応時で副生成物あるいは2−p−ジオキ
サノンの開裂が生じるので、高純度で安定な2−p−ジ
オキサノンを得るために精製が必要となり、何度も精製
を行なわなければならず実質の収率としては、たかだか
20〜30%程度となり、必ずしも優れた製造方法とは
いい難かった。
うとする課題の一つは、重合反応した後に、分子末端に
カルボキシル基を有しないことを特徴とする高分子量で
分子量分布が狭いポリパラジオキサンを生成する機能を
有する、精製2−p−ジオキサノンを提供することであ
る。
は、重合反応した後に、カルボキシル基のプロトンに帰
属される核磁気共鳴測定(NMR、測定温度25℃)の
8.1ppmにおけるピークが検出されないことを特徴
とする高分子量で分子量分布が狭いポリパラジオキサン
を生成する機能を有する精製2−p−ジオキサノンを提
供することである。
は、〜の精製2−p−ジオキサノンへ容易に誘導す
ることができる、精製2−p−ジオキサノンの前駆体で
ある精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物を提供
することである。
は、〜の精製2−p−ジオキサノンへ容易に誘導す
ることができる、精製2−p−ジオキサノンの前駆体で
ある精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物の製造
方法を提供することである。
は、精製2−p−ジオキサノンへ容易に誘導することが
できる、精製2−p−ジオキサノンの前駆体である精製
β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物を提供すること
である。
は、精製2−p−ジオキサノンへ容易に誘導することが
できる、精製2−p−ジオキサノンの前駆体である精製
β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物の製造方法を提
供することである。
は、精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物から精
製2−p−ジオキサノンを製造する方法を提供すること
である。
は、精製2−p−ジオキサノンを工業的に有利に生産す
る製造方法を提供することである。
は、従来の技術の問題点に鑑み、高分子量で狭い分子量
分布を有するポリマーの原料として好適な、不純物の少
ない高純度2−p−ジオキサノンを高い収率で製造する
技術を提供することである。
つは、医薬等に使用される生分解性吸収ポリマーや、外
科手術用縫合糸等に極めて好適に使用することができる
高分子量で分子量分布が狭いポリマーを生成し得る、精
製2−p−ジオキサノンを提供することである。
従来の技術の『 β−ヒドロキシエトキシ酢酸ナトリ
ウム塩からの合成』における問題点に鑑み、鋭意検討を
進めた。その結果、2−p−ジオキサノンは、有機酸、
特にカルボン酸や酸ハロゲン化物、あるいは水酸基をも
つ物質、特にエチレングリコールやジエチレングリコー
ル等のジオール類、との反応性が高く、したがって、こ
のものの残存が、2−p−ジオキサノンの安定性に寄与
しており、さらにこれらの不純物を除去することが、反
応収率の顕著な改善に大きく寄与しているという新規な
知見を見い出した。本発明に係る2−p−ジオキサノン
の製造方法は、まず、精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸
ナトリウムを単離し、不純物の少ない前駆体(中間体)
とした後、その後、環化反応を実施して、蒸留1回の操
作にて重合品として使用可能な純度まで精製2−p−ジ
オキサノンを得ることができる。本発明に係る製造方法
により得られる2−p−ジオキサノンは、生体吸収材料
の原料として要求される高分子量で高分子量で分子量分
布が狭いポリマーに好適な単量体である。本発明は、以
下の[1]〜[16]に記載した事項により特定され
る。
り融解ピークトップ温度が検出されることを特徴とす
る、化学式(1)で示される精製β−ヒドロキシエトキ
シ酢酸塩類化合物(化学式(1)中、n=1〜2であ
り、Mは、n=1の場合には、Na及び/又はKであ
り、n=2の場合には、Ca及び/又はMgであ
る。)。
〜208℃であることを特徴とする、[1]に記載した
精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物。
〜207℃であることを特徴とする、[1]に記載した
精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物。
6.5℃であることを特徴とする、[1]に記載した精
製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物。
り融解ピークトップ温度が検出されることを特徴とす
る、化学式(1)で示される精製β−ヒドロキシエトキ
シ酢酸塩類化合物の製造方法であって、示差走査熱量測
定(DSC)により融解ピークトップ温度が検出されな
い化学式(1)で示されるβ−ヒドロキシエトキシ酢酸
塩類化合物を、貧溶媒により沈殿せしめた後、沈殿した
β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物を貧溶媒により
洗浄することを特徴とする、前記精製β−ヒドロキシエ
トキシ酢酸塩類化合物の製造方法(化学式(1)中、n
=1〜2であり、Mは、n=1の場合には、Na及び/
又はKであり、n=2の場合には、Ca及び/又はMg
である。)。
キシ酢酸塩類化合物の融解ピークトップ温度が、205
〜208℃であることを特徴とする、[5]に記載した
精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物の製造方
法。
キシ酢酸塩類化合物の融解ピークトップ温度が、206
〜207℃であることを特徴とする、[5]に記載した
精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物の製造方
法。
キシ酢酸塩類化合物の融解ピークトップ温度が、20
6.5℃であることを特徴とする、[5]に記載した精
製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物の製造方法。
した製造方法により得られる化学式(1)で示される精
製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物(化学式
(1)中、n=1〜2であり、Mは、n=1の場合に
は、Na及び/又はKであり、n=2の場合には、Ca
及び/又はMgである。)。
より融解ピークトップ温度が検出されるものである化学
式(1)で示される精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩
類化合物を、無機酸類と反応させることにより、中和反
応と環化反応を同一系内で行なうことを特徴とする、化
学式(2)で示される精製2−p−ジオキサノンの製造
方法(化学式(1)中、n=1〜2であり、Mは、n=
1の場合には、Na及び/又はKであり、n=2の場合
には、Ca及び/又はMgである。)。
トキシ酢酸塩類化合物の融解ピークトップ温度が、20
5〜208℃であることを特徴とする、[10]に記載
した精製2−p−ジオキサノンの製造方法。
トキシ酢酸塩類化合物の融解ピークトップ温度が、20
6〜207℃であることを特徴とする、[10]に記載
した精製2−p−ジオキサノンの製造方法。
トキシ酢酸塩類化合物の融解ピークトップ温度が、20
6.5℃であることを特徴とする、[10]に記載した
精製2−p−ジオキサノンの製造方法。
に記載した製造方法により得られる精製2−p−ジオキ
サノン。
−ジオキサノンであって、重合反応した後に、分子末端
にカルボキシル基を有しないポリパラジオキサンを生成
する機能を有するものであることを特徴とする、前記精
製2−p−ジオキサノン。
−ジオキサノンであって、重合反応した後に、カルボキ
シル基のプロトンに帰属される核磁気共鳴測定(NM
R、測定温度25℃)の8.1ppmにおけるピークが
検出されないポリパラジオキサンを生成する機能を有す
るものであることを特徴とする、前記精製2−p−ジオ
キサノン。
詳細に説明する。
者らの検討]本発明者らは、分子量の狭いポリジオキサ
ンを製造する技術につき鋭意検討を進める過程におい
て、2−p−ジオキサノン中に存在する不純物のうち、
塩酸と酸クロライドが、分子量の狭いポリジオキサンの
製造を阻害するという知見を見い出した。すなわち、本
発明者らは、塩酸及び酸クロライドが、2−p−ジオキ
サノン中に存在すると、両者は反応性が高いため、好ま
しくない不純物を生じてしまい、この好ましくない不純
物は、たとえ痕跡量の残存量であっても、2−p−ジオ
キサノンの、開環、開裂、分解を促進してしまうという
重大な問題点を内在しているという知見を見い出した。
解が生じると、末端にカルボキシル基を有する好ましく
ない不純物を生じてしまい、このような好ましくない不
純物は、開環重合反応を阻害し、分子量の上昇を抑制
し、望ましくないオリゴマーの生成を招来するのみなら
ず、分子量分布を広くしてしまうという問題があること
を見い出した。このように、本発明者らの知見によれ
ば、ポリマーの分子量末端にカルボキシル基が多く存在
すれば、分子量分布が広く、ポリマーの分子量末端にカ
ルボキシル基が存在しなければ、高分子量で分子量分布
が狭いという経験則が導かれている。すなわち、ポリマ
ーの分子末端におけるカルボキシル基の量が、分子量分
布の一つの指標となるのである。
ることは、2−p−ジオキサノンから、塩酸及び酸クロ
ライドを除去すれば、従来の技術の問題点が解決される
ということである。しかるに、本発明者らは、2−p−
ジオキサノンから、蒸留等の精製手段により、効率よく
塩酸及び酸クロライドを除去することは極めて困難であ
ることを見い出した。。
ノンの前駆体であるβ−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化
合物を精製することは、極めて容易であることを見い出
し、精製前駆体から、容易に予め精製され、再度精製す
る必要のないた2−p−ジオキサノンを製造することが
可能ではないかと想到し鋭意検討を進めるに至った。
においては、化学式(1)で示されるβ−ヒドロキシエ
トキシ酢酸塩類を出発原料として使用することができ
る。化学式(1)中、n=1〜2、Mはn=1の場合に
は、Na及び/又はKであり、n=2の場合には、Ca
及び/又はMgである。塩類としては、Na、K、C
a、Mg塩等を挙げることができるが、これらの中で
は、Na塩が工業的に有用である。
化学式(1)で示されるβ−ヒドロキシエトキシ酢酸塩
類は、一般的には、エチレングリコールのモノ塩と、モ
ノクロロ酢酸あるいはモノクロロ酢酸塩とをエチレング
リコール溶媒中での反応により合成される。エチレング
リコールのモノ塩は、大過剰のエチレングリコールとア
ルカリ金属、アルカリ土類金属の酸化物或いは水酸化物
とを混合し、キシレン等などの脱水促進溶剤を加えて塩
を形成させる公知の方法を実施することにより容易に得
る事ができる。本発明において、上記合成反応は、使用
するモノクロロ酢酸あるいはその塩を、理論当量あるい
はそれ以下とすることが有用である。モノクロロ酢酸を
用いる場合は、モル比として、好ましくは0.4〜0.
5、より好ましくは0.47〜0.49であることが有
用である。モノクロロ酢酸塩を用いる場合は、モル比と
して、好ましくは0.8〜1.0、より好ましくは0.
95〜0.98であることが有用である。本発明におい
て、この反応溶液中に貧溶媒を投入することによりβ−
ヒドロキシエトキシ酢酸塩類をスラリー状の結晶とし、
濾過により単離するものである。用いる貧溶媒が反応溶
媒より高沸点の場合には、反応溶媒をまず蒸留により留
去しても良く、更にスラリー状の結晶とし、濾過により
単離することもできる。この操作を実施することにより
粗β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類を結晶で得ることが
できる。用いる貧溶媒としては、例えば、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタ
ン等の炭化水素;アセトン、メチルエチルケトン、シク
ロヘキサノン等のケトン;メタノール、エタノール等の
アルコール;ジオキサン、スルホランなどの複素環を、
単独あるいは混合して用いられる。
本発明においては、上記で得られた粗β−ヒドロキシエ
トキシ酢酸塩類を、再沈殿もしくは熱懸濁により、不純
物、特にエチレングリコールのモノ塩とエチレングリコ
ールを除去する。再沈殿で溶解させるために用いる良溶
媒としては、例えば、水単独で用いるか、あるいは水
と、メタノール、エタノール等のアルコール;アセト
ン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン
とを混合して用いられる。望ましくは、水単独での使用
が工業的に有用である。溶解させるための温度は、好ま
しくは0〜150℃、より好ましくは50〜100℃で
ある。再沈殿させる貧溶媒としては、例えば、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン、
ヘプタン等の炭化水素;アセトン、メチルエチルケト
ン、シクロヘキサノン等のケトン;メタノール、エタノ
ール等のアルコール;ジオキサン、スルホラン等の複素
環を、単独あるいは混合して用いられる。熱懸濁に用い
る溶媒としては、例えば、水単独で用いるか、あるいは
水と、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサ
ン、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素;アセトン、メチ
ルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン;メタノ
ール、エタノール等のアルコール;ジオキサン、スルホ
ラン等の複素環とを混合して用いられる。再沈殿或いは
熱懸濁させることにより純度の高い精製β−ヒドロキシ
エトキシ酢酸塩類を得る事ができる。熱懸濁後、一部溶
解しているβ−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類を結晶化さ
せるために、ろ過母液を上記の再沈殿で用いた溶剤を使
用することで結晶を取出し、更に全体の収率を上げるこ
とも可能である。
上記のようにして得られた化学式(1)で示される精製
β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類と、無機酸類とを反応
させることにより、中和反応と環化反応をワンポットで
行い、もって化学式(2)で示される2−p−ジオキサ
ノンを得ることができる。無機酸類としては、例えば、
ハロゲン化水素、硫酸、リン酸等が用いられる。使用す
る量は、理論当量もしくは、それ以下であることが有用
であり、好ましくは、0.9〜1.0当量用いるのが有
用である。この反応は、無溶媒でも可能であるが、適量
の溶媒を使用して行うのが得策である。用いる溶媒とし
ては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロ
ヘキサン、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素;アセト
ン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケト
ン;メタノール、エタノール等のアルコール;ジオキサ
ン、スルホラン等の複素環及び水が挙げられ、単独ある
いは混合して用いられる。
(1)で示されるβ−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類と無
機酸類との中和反応とほぼ同時に環化反応が生じる。こ
の時の反応温度は、好ましくは−20〜150℃である
が、より好ましくは−20〜40℃である。反応後は、
反応溶媒及び生成水を減圧または常圧下の蒸留により除
去し、生成した塩(例えば塩化ナトリウムや硫酸ナトリ
ウム)を減圧濾過などの方法により除去する。その後、
目的とする2−p−ジオキサノンをN2ガス気流下で減圧
または常圧下の蒸留により取り出す。
式(1)で示されるβ−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類と
無機酸類とを、比較的穏和な温度条件下で反応させるこ
とにより、中和反応と環化反応をワンポットで行い、も
って化学式(2)で示される2−p−ジオキサノンを得
ることができる。得られた2−p−ジオキサノンは、高
純度であり、精製を必要としない。
つきより詳細に説明する。
ナトリウムの単離・精製)] エチレングリコールモノナトリウム塩の合成 キシレン 1200g、エチレングリコール409.7
g(6.60モル)、水酸化ナトリウム 240.0g
(6.00モル)を混合し、130〜140℃にて攪拌
しながら21時間共沸脱水反応を行った。25℃まで冷
却した後、減圧濾過により、エチレングリコールモノナ
トリウム塩を得た。収量494.2g、水酸化ナトリウ
ム基準の収率は、98.5%であった。
ムの合成 エチレングリコール650gに、上記の操作により得
られたエチレングリコールモノナトリウム塩 210.
2g(2.50モル)を攪拌しながら加え、70〜80
℃にて溶解させた。次に、モノクロロ酢酸ナトリウム
285.5g(2.45モル)を、同温度にて1時間か
けて投入し、投入後、同温度にて2時間攪拌し、β−ヒ
ドロキシエトキシ酢酸ナトリウムのエチレングリコール
溶液 1145.0gを得た。
ムの単離・精製 上記の操作により得られたβ−ヒドロキシエトキシ酢
酸ナトリウムのエチレングリコール溶液 1000.0
gに、スルホラン920gを加えて、減圧下110℃に
てエチレングリコールを留去した。25℃まで冷却した
後、減圧濾過、スルホラン 100g洗浄、アセトン
100g洗浄を行い、65℃にて温風乾燥後、β−ヒド
ロキシエトキシ酢酸ナトリウム441.5gを得た。β
−ヒドロキシエトキシ酢酸ナトリウムの含有量は、6
9.7%、その他の含有量として塩化ナトリウムは、2
9.5%、エチレングリコールモノナトリウム塩は、
0.5%、エチレングリコールは、0.3%であった。
モノクロロ酢酸ナトリウム基準の収率は、96.9%で
あった。次に、イオン交換水300mlとメタノール1
000mlを加えて、70℃にて20分間攪拌懸濁し
た。50℃まで冷却後、アセトン1800mlを加えて
一部溶解している結晶を析出させた。濾過、乾燥後、3
91.8gの結晶を得た。β−ヒドロキシエトキシ酢酸
ナトリウムの含有量は、70.7%、その他の含有量と
して塩化ナトリウムは、29.2%、エチレングリコー
ルモノナトリウム塩及びエチレングリコールは0%であ
った。モノクロロ酢酸ナトリウム基準の収率は、82.
0%であった。
した結果、1H−NMR(400MHz,D2O,δpp
m),3.944(s,2H), 3.719(m,2
H),3.623(m,2H),13C−NMR(100
MHz,D2O,δppm),61.060,70.3
97,72.342であった。この精製β−ヒドロキシ
エトキシ酢酸ナトリウムの融点は、206.5℃であっ
た。
成)]実施例1の方法で得られたβ−ヒドロキシエトキ
シ酢酸ナトリウム301.5g(1.50モル)とメタ
ノール500mlを混合し、攪拌しながら35%−塩酸
151.0g(1.45モル)を、30〜35℃にて1
0分かけて滴下した。その後、20℃にて20分間攪拌
を続けた後、50℃にて減圧下、生成水とメタノールを
留去させた。塩化ナトリウムを濾過により取り除いた
後、6torrの減圧下、78〜79℃の留出物12
5.7gを得た。
た結果、1H−NMR(400MHz,d6−DMSO,
δppm),4.425(t,2H,J=4.8H
z),4.329(S,2H),3.832(t,2
H,J=4.8Hz),13C−NMR(100MHz,
d6−DMSO,δppm),62.715,66.4
30,69.430,167.782であり、2−p−
ジオキサノンであることが確認できた。融点は、24.
2℃、ガスクロマトグラフィーによる純度は、99.1
%であり、モノクロロ酢酸ナトリウム基準の収率は、6
6.7%であった。
成)]実施例1の方法で得られたβ−ヒドロキシエトキ
シ酢酸ナトリウム301.5g(1.50モル)とジオ
キサン500mlを混合し、攪拌しながら98%−硫酸
72.6g(0.73モル)を、25〜30℃にて20
分かけて滴下した。その後、20℃にて20分間攪拌を
続けた後、塩化ナトリウムと硫酸ナトリウム水和物を濾
過により取り除いた後、6torrの減圧下、78〜7
9℃で留出する2−p−ジオキサノン106.7gを得
た。融点は、26.1℃、ガスクロマトグラフィーによ
る純度は、99.4%であり、モノクロロ酢酸ナトリウ
ム基準の収率は、56.8%であった。
の重合)]実施例2及び3にて得られたモノマーの水分
を測定したところ、それぞれ34.4及び25.7pp
mであった。重合するに値する品質であった。窒素ボッ
クス内にて、十分に乾燥させたアンプル管にモノマーを
それぞれ約10g(0.098モル)、ラウリルアルコ
ール0.022g(1.18×10-4モル)及びオクタ
ン酸スズ(3.92×10-6モル)のトルエン溶液を秤
量し、装入した。室温下に減圧した後、溶封して95℃
のオイルバスに、12時間加熱した。さらに80℃のオ
イルバスにて7日間重合反応を行ない取出した。得られ
たポリマーの溶液粘度(η)は、25℃の0.1g/d
lのヘキサフルオロイソプロパノールにて測定した。そ
れぞれ、2.20及び2.43であった。
記載されている公知の製造方法により、2−p−ジオキ
サノンを製造してみた。得られたモノマーは、ガスクロ
マトグラフィーによる純度は75.81%で、一回目の
蒸留ではエチレングリコールを含んでおり、実施例4と
同様の操作を実施して重合反応を行なったが、ポリマー
の溶液粘度(η)は、0.12であった。
た後に、分子末端にカルボキシル基を有しないことを特
徴とする高分子量で分子量分布が狭いポリパラジオキサ
ンを生成する機能を有する、精製2−p−ジオキサノン
を提供することができることである。
後に、カルボキシル基のプロトンに帰属される核磁気共
鳴測定(NMR、測定温度25℃)の8.1ppmにお
けるピークが検出されないことを特徴とする高分子量で
分子量分布が狭いポリパラジオキサンを生成する機能を
有する精製2−p−ジオキサノンを提供することができ
ることである。
2−p−ジオキサノンへ容易に誘導することができる、
精製2−p−ジオキサノンの前駆体である精製β−ヒド
ロキシエトキシ酢酸塩類化合物を提供することができる
ことである。
2−p−ジオキサノンへ容易に誘導することができる、
精製2−p−ジオキサノンの前駆体である精製β−ヒド
ロキシエトキシ酢酸塩類化合物の製造方法を提供するこ
とができることである。
ジオキサノンへ容易に誘導することができる、精製2−
p−ジオキサノンの前駆体である精製β−ヒドロキシエ
トキシ酢酸塩類化合物を提供することができることであ
る。
ジオキサノンへ容易に誘導することができる、精製2−
p−ジオキサノンの前駆体である精製β−ヒドロキシエ
トキシ酢酸塩類化合物の製造方法を提供することができ
ることである。
ロキシエトキシ酢酸塩類化合物から精製2−p−ジオキ
サノンを製造する方法を提供することができることであ
る。
ジオキサノンを工業的に有利に生産する製造方法を提供
することができることである。
問題点に鑑み、高分子量で狭い分子量分布を有するポリ
マーの原料として好適な、不純物の少ない高純度2−p
−ジオキサノンを高い収率で製造する技術を提供するこ
とができることである。
つは、医薬等に使用される生分解性吸収ポリマーや、外
科手術用縫合糸等に極めて好適に使用することができる
高分子量で分子量分布が狭いポリマーを生成し得る、精
製2−p−ジオキサノンを提供することである。
R、測定温度25℃)測定に供したポリパラジオキサン
の繰り返し単位を示す。化学式(6)中、Rは、アルキ
ル基を示し、a、b、cは、繰り返し単位中のプロトン
の位置を示し、nは、重合度を示す。
−ジオキサノンの示差走査熱量測定(DSC)の結果を
示す。この示差走査熱量測定(DSC)チャートにより
206.5℃の融解ピークトップが検出されることがわ
かる。公知公用の2−p−ジオキサノンは、オイル状で
あり、このような融解ピークトップを検出することはで
きない。示差走査熱量測定(DSC)の測定条件は、サ
ンプルを約6.8〜7.0mgアルミパンに秤量し、最
初の温度を−67℃に設定して昇温速度5℃/min
で、−40℃から260℃までのDSC測定を行なっ
た。使用した測定装置は、RIGAKU DSC82
30であり、標準物質は、酸化アルミであった。
を示す。
−ジオキサノンを重合反応して得られた高分子量で分子
量分布の狭いポリパラジオキサンの核磁気共鳴(NM
R、測定温度25℃)スペクトルを示す。比較例1で得
られた2−p−ジオキサノンを重合反応して得られたポ
リパラジオキサンの核磁気共鳴(NMR、測定温度25
℃)スペクトルにおいては、8.1ppmにポリマー分
子末端のカルボキシル基のプロトンに帰属されるピーク
が検出されるが、図1から明らかなように、実施例3で
得られた本発明に係る精製2−p−ジオキサノンを重合
反応して得られたポリパラジオキサンの核磁気共鳴(N
MR、測定温度25℃)スペクトルにおいては、8.1
ppmにポリマー分子末端のカルボキシル基のプロトン
に帰属されるピークが検出されないことがわかる。従っ
て、比較例1で得られた2−p−ジオキサノンを重合反
応して得られたポリパラジオキサンは、低分子量で分子
量分布が広いのに対し、実施例3で得られた本発明に係
る精製2−p−ジオキサノンを重合反応して得られたポ
リパラジオキサンは、高分子量で分子量分布が狭いこと
が考察される。このように、高分子量で分子量分布が狭
いポリマーは、医薬等に使用される生分解性吸収ポリマ
ーや、外科手術用縫合糸等に極めて好適に使用される。
て、a、b、cは、それぞれ、上記した化学式(6)に
おいて、矢印と共に示すa、b、cの位置のプロトンを
意味する。
1)
ドロキシエトキシ酢酸塩類化合物(精製β−ヒドロキシ
エトキシ酢酸ナトリウム)の示差走査熱量測定(DS
C)の結果を示す。この示差走査熱量測定(DSC)チ
ャートにより206.5℃の融解ピークトップが検出さ
れることがわかる。公知公用のβ−ヒドロキシエトキシ
酢酸塩類化合物(β−ヒドロキシエトキシ酢酸ナトリウ
ム)は、オイル状であり、このような融解ピークトップ
を検出することはできない。示差走査熱量測定(DS
C)の測定条件は、サンプルを約6.8〜7.0mgア
ルミパンに秤量し、最初の温度を−67℃に設定して昇
温速度5℃/minで、−40℃から260℃までのD
SC測定を行なった。使用した測定装置は、RIGAK
U DSC8230であり、標準物質は、酸化アルミ
であった。
を示す。
−ジオキサノンを重合反応して得られた高分子量で分子
量分布の狭いポリパラジオキサンの核磁気共鳴(NM
R、測定温度25℃)スペクトルを示す。比較例1で得
られた2−p−ジオキサノンを重合反応して得られたポ
リパラジオキサンの核磁気共鳴(NMR、測定温度25
℃)スペクトルにおいては、8.1ppmにポリマー分
子末端のカルボキシル基のプロトンに帰属されるピーク
が検出されるが、図1から明らかなように、実施例3で
得られた本発明に係る精製2−p−ジオキサノンを重合
反応して得られたポリパラジオキサンの核磁気共鳴(N
MR、測定温度25℃)スペクトルにおいては、8.1
ppmにポリマー分子末端のカルボキシル基のプロトン
に帰属されるピークが検出されないことがわかる。従っ
て、比較例1で得られた2−p−ジオキサノンを重合反
応して得られたポリパラジオキサンは、低分子量で分子
量分布が広いのに対し、実施例3で得られた本発明に係
る精製2−p−ジオキサノンを重合反応して得られたポ
リパラジオキサンは、高分子量で分子量分布が狭いこと
が考察される。このように、高分子量で分子量分布が狭
いポリマーは、医薬等に使用される生分解性吸収ポリマ
ーや、外科手術用縫合糸等に極めて好適に使用される。
す。図1において、a、b、cは、それぞれ、上記した
化学式(6)において、矢印と共に示すa、b、cの位
置のプロトンを意味する。 ─────────────────────────────────────────────────────
1)
記載されている公知の製造方法により、2−p−ジオキ
サノンを製造してみた。得られたモノマーは、ガスクロ
マトグラフィーによる純度は75.81%で、一回目の
蒸留ではエチレングリコールを含んでおり、実施例4と
同様の操作を実施して重合反応を行なったが、ポリマー
の溶液粘度(η)は、0.12であった。
Claims (16)
- 【請求項1】 示差走査熱量測定(DSC)により融解
ピークトップ温度が検出されることを特徴とする、化学
式(1)で示される精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩
類化合物(化学式(1)中、n=1〜2であり、Mは、
n=1の場合には、Na及び/又はKであり、n=2の
場合には、Ca及び/又はMgである。)。 【化1】 - 【請求項2】 融解ピークトップ温度が、205〜20
8℃であることを特徴とする、請求項1に記載した精製
β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物。 - 【請求項3】 融解ピークトップ温度が、206〜20
7℃であることを特徴とする、請求項1に記載した精製
β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物。 - 【請求項4】 融解ピークトップ温度が、206.5℃
であることを特徴とする、請求項1に記載した精製β−
ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物。 - 【請求項5】 示差走査熱量測定(DSC)により融解
ピークトップ温度が検出されることを特徴とする、化学
式(1)で示される精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩
類化合物の製造方法であって、示差走査熱量測定(DS
C)により融解ピークトップ温度が検出されない化学式
(1)で示されるβ−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合
物を、貧溶媒により沈殿せしめた後、沈殿したβ−ヒド
ロキシエトキシ酢酸塩類化合物を貧溶媒により洗浄する
ことを特徴とする、前記精製β−ヒドロキシエトキシ酢
酸塩類化合物の製造方法(化学式(1)中、n=1〜2
であり、Mは、n=1の場合には、Na及び/又はKで
あり、n=2の場合には、Ca及び/又はMgであ
る。)。 【化2】 - 【請求項6】 得られる精製β−ヒドロキシエトキシ酢
酸塩類化合物の融解ピークトップ温度が、205〜20
8℃であることを特徴とする、請求項5に記載した精製
β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物の製造方法。 - 【請求項7】 得られる精製β−ヒドロキシエトキシ酢
酸塩類化合物の融解ピークトップ温度が、206〜20
7℃であることを特徴とする、請求項5に記載した精製
β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物の製造方法。 - 【請求項8】 得られる精製β−ヒドロキシエトキシ酢
酸塩類化合物の融解ピークトップ温度が、206.5℃
であることを特徴とする、請求項5に記載した精製β−
ヒドロキシエトキシ酢酸塩類化合物の製造方法。 - 【請求項9】 請求項5乃至8の何れかに記載した製造
方法により得られる化学式(1)で示される精製β−ヒ
ドロキシエトキシ酢酸塩類化合物(化学式(1)中、n
=1〜2であり、Mは、n=1の場合には、Na及び/
又はKであり、n=2の場合には、Ca及び/又はMg
である。)。 【化3】 - 【請求項10】 示差走査熱量測定(DSC)により融
解ピークトップ温度が検出されるものである化学式
(1)で示される精製β−ヒドロキシエトキシ酢酸塩類
化合物を、無機酸類と反応させることにより、中和反応
と環化反応を同一系内で行なうことを特徴とする、化学
式(2)で示される精製2−p−ジオキサノンの製造方
法(化学式(1)中、n=1〜2であり、Mは、n=1
の場合には、Na及び/又はKであり、n=2の場合に
は、Ca及び/又はMgである。)。 【化4】 【化5】 - 【請求項11】 使用する精製β−ヒドロキシエトキシ
酢酸塩類化合物の融解ピークトップ温度が、205〜2
08℃であることを特徴とする、請求項10に記載した
精製2−p−ジオキサノンの製造方法。 - 【請求項12】 使用する精製β−ヒドロキシエトキシ
酢酸塩類化合物の融解ピークトップ温度が、206〜2
07℃であることを特徴とする、請求項10に記載した
精製2−p−ジオキサノンの製造方法。 - 【請求項13】 使用する精製β−ヒドロキシエトキシ
酢酸塩類化合物の融解ピークトップ温度が、206.5
℃であることを特徴とする、請求項10に記載した精製
2−p−ジオキサノンの製造方法。 - 【請求項14】 請求項10乃至13の何れかに記載し
た製造方法により得られる精製2−p−ジオキサノン。 - 【請求項15】 請求項14に記載した精製2−p−ジ
オキサノンであって、重合反応した後に、分子末端にカ
ルボキシル基を有しないポリパラジオキサンを生成する
機能を有するものであることを特徴とする、前記精製2
−p−ジオキサノン。 - 【請求項16】 請求項14に記載した精製2−p−ジ
オキサノンであって、重合反応した後に、カルボキシル
基のプロトンに帰属される核磁気共鳴測定(NMR、測
定温度25℃)の8.1ppmにおけるピークが検出さ
れないポリパラジオキサンを生成する機能を有するもの
であることを特徴とする、前記精製2−p−ジオキサノ
ン。
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