[发明专利]羟基烷基化聚轮烷的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过聚轮烷(polyrotaxane)与特定的环状醚的反应来制造羟基烷基化聚轮烷的方法。

背景技术

近年来，作为拓扑凝胶而被知晓的交联聚轮烷的构成成分即聚轮烷为将直链状分子(轴：axis)以穿串状包合于环状分子(转子：rotator)的开口部、并且在直链状分子的两个末端配置封端基团以使环状分子不会脱离的化合物(例如参照专利文献1～5)。

例如，在专利文献1中公开了一种具有环糊精作为环状分子的聚轮烷，并且公开了如下方法：使环氧丙烷在1N氢氧化钠水溶液中发生反应而进行环糊精的羟基丙基化，由此来制造羟基丙基化聚轮烷。此外，在专利文献2中记载了一种交联聚轮烷的合成方法，其使用氰尿酰氯等交联剂使封端化聚轮烷进行交联。

进而，在专利文献3及4中报道了使用羟基丙基化聚轮烷进行二次加工成的材料作为例如医疗用材料、涂料等是有用的。

但是，除了专利文献1及2以外，还在各种文献中记载了使用环氧乙烷类(环氧烷类)使醇性羟基烷基醚化的方法，并且在此还专门使用了碱金属盐等无机碱、金属醇盐(例如参照专利文献5～7及非专利文献1)。

专利文献1：国际公开公报第2005/080469号小册子

专利文献2：国际公开公报第2001/083566号小册子

专利文献3：日本特开平10-306104号公报

专利文献4：日本特开2011-178931号公报

专利文献5：日本特开昭59-104334号公报

专利文献6：日本特开2002-212125号公报

专利文献7：日本特表2011-509998号公报

非专利文献1：Applied Catalysis B：Environmemtal，Vol.104 54-63(2011)

发明内容

发明所要解决的课题

本发明人等尝试了例如想要按照专利文献1中记载的方法使具有环糊精作为环状分子的聚轮烷与环氧丙烷在1N氢氧化钠水溶液中发生反应来得到羟基丙基化聚轮烷，结果确认到在反应中析出不溶物、并且难以高纯度地得到具有所需羟基丙基化修饰率的聚轮烷。此外，该不溶物会混入到所得的羟基丙基化聚轮烷中，因此使得将该聚轮烷用作制造原料的二次加工材料中也会继续包含该不溶物，例如在用于专利文献4记载的涂料用途时，该不溶物会成为形成麻点(例如突出物)的原因。此外，在专利文献1及专利文献4中公开了如下方法作为使聚轮烷与环氧丙烷在氢氧化钠水溶液中反应后的处理方法，即，将所使用的碱中和，并利用透析除去所生成的盐，对透析后的处理液进行冷冻干燥，从而得到作为目标物的羟基丙基化聚轮烷。除去该盐的处理方法烦杂且耗费庞大的处理时间，因此很难说成是适合作为工业上的制造方法的方法。

本发明的课题在于提供适用于工业的羟基烷基化聚轮烷的制造方法。更具体而言，本发明的课题在于提供以简便的操作抑制反应中的不溶物的生成、并且高纯度地制造具有所需羟基烷基化修饰率的聚轮烷的方法。

用于解决课题的手段

本发明人等发现了下述技术方案作为解决上述课题的方法。

本发明1：一种羟基烷基化聚轮烷的制造方法，其包括在水及有机碱的存在下使聚轮烷与通式(1)所示的环状醚发生反应的步骤，其中，所述聚轮烷具有：带羟基的环状分子、被环状分子以穿串状包合的直链状分子、以及配置于直链状分子的两个分子末端以使得环状分子不从直链状分子脱离的封端基团。

【化1】

(式中，R¹～R⁴分别相互独立地为：氢原子；未取代的烷基、环烷基、芳基或芳烷基；或者被氟原子、硝基、氰基、烷氧基或羟基取代的烷基、环烷基、芳基或芳烷基，

R¹和R²、或者R³和R⁴可以与它们所键合的碳原子一起形成3～12元的碳环(例如氧杂螺烷类等)，

R¹或R²、和R³或R⁴可以与它们所键合的碳原子一起形成3～12元的碳环(例如氧杂双环烷烃类等)，

L为单键、未取代的碳原子数1～12的亚烷基、或者被氟原子、硝基、氰基、烷氧基或羟基取代的碳原子数1～12的亚烷基，

其中，通式(1)的碳原子数不超过50。)