(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒドロキシスチレン系ポリマーを製造する方法であって、
ａ）一般構造：
【化１】
0005600003.tif 000006
（式中、Ｒ1、Ｒ3およびＲ5は、Ｈ、ＯＨまたはＯＣＨ3であり；Ｒ2およびＲ4は、Ｈ、ＯＨ、ＯＣＨ3あるいは線状アルキルまたは分岐アルキルであり；Ｒ6およびＲ7は、Ｈ、ハロまたはシアノであり、但し、Ｒ1、Ｒ3またはＲ5の少なくとも１つはＯＨであり、Ｒ2およびＲ4は、両方が同時にｔ−ブチルであることはない）
を有するフェノール誘導体を提供する工程と、
ｂ）ｉ）非アミン塩基性触媒、および
ｉｉ）Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドまたはそれらの混合物から選択された少なくとも１種の極性有機溶媒
を含む第１の反応混合物を提供する工程と、
ｃ）フェノール基質を脱カルボキシル化するのに十分な温度かつ時間で、（ａ）のフェノール誘導体を（ｂ）の反応混合物と接触させて、安定な脱カルボキシル化ヒドロキシスチレン中間体を生成する工程と、
ｄ）ヒドロキシスチレン系ポリマーを製造するのに十分な温度かつ時間で、前記脱カルボキシル化ヒドロキシスチレン中間体および極性有機溶媒を重合開始剤と接触させる工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ポリ（４−ヒドロキシスチレン）を製造する方法であって、４−ヒドロキシスチレンを生成するのに十分な時間、少なくとも１００℃の温度で４−ヒドロキシ桂皮酸を非アミン触媒およびＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドまたはそれらの混合物から選択された極性有機溶媒と接触させる工程、およびポリ（４−ヒドロキシスチレン）を生成するのに十分な温度かつ時間で前記４−ヒドロキシスチレンおよび極性有機溶媒を重合開始剤と接触させる工程を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、ポリ（ヒドロキシスチレン）ならびに他のヒドロキシル含有ポリマーおよびコポリマーの合成において有用な方法に関する。より詳しくは、本発明の方法は、フェノール前駆体材料の変性および重合に関する。
【背景技術】
【０００２】
（非特許文献１）は、低分子量酸化防止剤３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシスチレンを合成するためのトランス−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ桂皮酸の熱分解に関する。固体状態における、または水溶液中の脱カルボキシル化はスチレン生成物の重合を伴った。
【０００３】
クニスキー（Ｋｕｎｉｔｓｋｙ）らによる、共有譲渡された米国特許公報（特許文献１）は、アセチル化され得るビニルフェノールを提供するためのフェノール材料の塩基触媒熱脱カルボキシル化に関する。
【０００４】
ポリ（ヒドロキシスチレン）を調製する方法は知られている。しかし、比較的高い収率および高い純度で、フェノール材料を安定なポリ（ヒドロキシスチレン）に転化させることが必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５−０２２８１９１号明細書
【特許文献２】米国特許第４，３１６，９９５号明細書
【特許文献３】米国特許第５，９９０，３３６号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００２０１８７２０７号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００３００７９２５５号明細書
【特許文献６】米国特許第６，３６８，８３７号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００４００２３３５７号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２００４００５９１０３号明細書
【特許文献９】米国特許出願公開第２００５−０２６０７２４号明細書
【特許文献１０】国際公開第２００３０４６１６３号パンフレット
【特許文献１１】国際公開第２００２０８３６２５号パンフレット
【特許文献１２】特開２００２−１５５０１７号公報
【特許文献１３】オーストラリア特許出願第７２４７１２９号明細書
【特許文献１４】米国特許第４，５１７，３４９号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，４５３，４８３号明細書
【特許文献１６】米国特許第５，９５９，０５１号明細書
【特許文献１７】米国特許第６，８００，４１９号明細書
【特許文献１８】米国特許第６，８３８，２２５号明細書
【特許文献１９】米国特許出願公開第２００４−１７１７７７号明細書
【特許文献２０】米国特許出願公開第２００４−０２４１３２号明細書
【特許文献２１】米国特許第６，８６４，３２４号明細書
【特許文献２２】米国特許第５，８５２，１２８号明細書
【特許文献２３】米国特許第６，４１４，１１０号明細書
【特許文献２４】米国特許第６，５９３，４３７号明細書
【特許文献２５】米国特許第６，７５９，４８３号明細書
【特許文献２６】米国特許第６，７８７，６１１号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ムンテウヌ（Ｍｕｎｔｅａｎｕ）ら、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ、ｖ３７、ｎ２、ｐ４１１（１９９１年）
【非特許文献２】Ｒ．ベンリエット（Ｒ．Ｂｅｎｒｉｅｔ））ら、Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ４７：８２５−８３２（１９９８年）
【非特許文献３】サンブルック，Ｊ（Ｓａｍｂｒｏｏｋ，Ｊ））、フリッシュ，Ｅ．Ｆ．（Ｆｒｉｔｓｃｈ，Ｅ．Ｆ．）およびマニアティス  Ｔ．（Ｍａｎｉａｔｉｓ  Ｔ．）、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ、第２版、ニューヨーク州コールドスプリングハーバーのコールドスプリングハーバー・ラボラトリープレス（Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｐｒｅｓｓ（Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ，ＮＹ））（１９８９年）
【非特許文献４】キント（Ｋｙｎｄｔ）ら（ＦＥＢＳ  Ｌｅｔｔ．５１２：２４０−２４４（２００２年））
【非特許文献５】ベイリー（Ｂａｉｌｅｙ）ら、Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ、第２版、マグローヒル（ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ）、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、１９８６年参照
【非特許文献６】ジャン（Ｊａｎｇ）ら、Ａｒｃｈｉｖｅｓ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ（２００３年）、２６（８）、５８５−５９０
【非特許文献７】マツフジ（Ｍａｔｓｕｆｕｊｉ）ら、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｆｏｏｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ（２００３年）、５１（１０）、３１５７−３１６１
【非特許文献８】コウテウ（Ｃｏｕｔｅａｕ）ら、Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９８年）、６４（１）、１７〜２５
【非特許文献９】バルトロメ（Ｂａｒｔｏｌｏｍｅ）ら、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｆｏｏｄ  ａｎｄ  Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ（１９９９年）、７９（３）、４３５−４３９
【非特許文献１０】タニグチ（Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ）ら、Ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ（１９９９年）、１９（５Ａ）、３７５７−３７６１
【非特許文献１１】レウテリッツ（Ｌｅｕｔｅｒｉｔｚ）ら（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ、４３（２）：２８３−２８４（２００２年））
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ポリ（ヒドロキシスチレン）の安定なポリマーおよびコポリマーを製造する方法であって、フェノール基質を提供する工程と、非アミン塩基性触媒と少なくとも１種の極性有機溶媒とを含む反応混合物を提供する工程と、フェノール基質を脱カルボキシル化するのに十分な時間、少なくとも１００℃の温度でフェノール基質を反応混合物と接触させて、安定な脱カルボキシル化ヒドロキシスチレン中間体を生成する工程と、ポリ（ヒドロキシスチレン）またはそのコポリマーを製造するのに十分な温度かつ時間で脱カルボキシル化ヒドロキシスチレン中間体および極性有機溶媒を重合開始剤と接触させる工程とを含む方法に関する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、フェノール基質の非アミン塩基触媒による熱脱カルボキシル化、その後の脱カルボキシル化ヒドロキシスチレン中間体の重合を経由してポリ（ヒドロキシスチレン）を調製する多工程方法を提供する。ポリ（ヒドロキシスチレン）は、樹脂、エラストマー、接着剤、塗料、自動車の仕上げ、インキおよび電子材料として有用性を有する。
【０００９】
以下の定義は本明細書において用いられ、特許請求の範囲および明細書の解釈のために参照されるべきである。
【００１０】
「ｐ」はパラ−ヒドロキシスチレンのようなパラを意味する。
【００１１】
「ｐＡＳ」は、ｐ−アセトキシスチレンまたは４−アセトキシスチレンとしても表されるパラ−アセトキシスチレンのために用いられる略号である。
【００１２】
「ｐＨＣＡ」は、ｐ−ヒドロキシ桂皮酸または４−ヒドロキシ桂皮酸としても表されるパラ−ヒドロキシ桂皮酸のために用いられる略号である。
【００１３】
「ｐＨＳ」は、ｐ−ヒドロキシスチレンまたは４−ヒドロキシスチレンとしても表されるパラヒドロキシスチレンのために用いられる略号である。あるいは、略号「ＨＳＭ」は４−ヒドロキシスチレンのために用いられる。
【００１４】
「ＣＡ」は桂皮酸を意味する。
【００１５】
本明細書で用いられる「収率」という用語は、化学反応において製造された生成物の量に関連する。収率は、典型的には、反応に関する理論収率の％として表される。「理論収率」という用語は、初期に存在する基質の量および反応の化学量論に基づいて期待されるべき生成物の予測量を意味する。
【００１６】
本発明の溶媒に適用される「極性」という用語は、永久双極子モーメントを有する分子によって特徴付けられた溶媒に関連する。
【００１７】
本発明の溶媒に適用される「非プロトン性」という用語は、不安定なプロトンドナーまたはプロトンアクセプタとして作用できない溶媒に関連する。
【００１８】
本発明の溶媒に適用される「プロトン性」という用語は、不安定なプロトンドナーまたはプロトンアクセプタとして作用できる溶媒に関連する。
【００１９】
「極性有機溶媒混合物」という用語は、少なくとも１種の極性溶媒を含む有機溶媒の混合物を意味する。
【００２０】
「非プロトン性極性有機溶媒混合物」という用語は、少なくとも１種の非プロトン性極性溶媒を含む有機溶媒の混合物を意味する。
【００２１】
「ＴＡＬ」は、チロシンアンモニアリアーゼのために用いられる略号である。
【００２２】
「ＰＡＬ」は、フェニルアラニンアンモニアリアーゼのために用いられる略号である。
【００２３】
「ＰＡＨ」は、フェニルアラニンヒドロキシラーゼのために用いられる略号である。
【００２４】
「ＴＡＬ活性」という用語は、チロシンのｐＨＣＡへの直接転化を触媒作用する蛋白質の能力を意味する。
【００２５】
「ＰＡＬ活性」という用語は、フェノールアラニンの桂皮酸への転化を触媒作用する蛋白質の能力を意味する。
【００２６】
「ｐａｌ」は、ＰＡＬ活性により酵素を符号化する遺伝子を表す。
【００２７】
「ｔａｌ」は、ＴＡＬ活性により酵素を符号化する遺伝子を表す。
【００２８】
「ＰＡＬ／ＴＡＬ活性」または「ＰＡＬ／ＴＡＬ酵素」という用語は、ＰＡＬ活性とＴＡＬ活性の両方を含有する蛋白質に関連する。こうした蛋白質は、酵素基質としてチロシンとフェニルアラニンの両方に関する少なくとも多少の特異性を有する。
【００２９】
「Ｐ−４５０／Ｐ−４５０レダクターゼシステム」という用語は、桂皮酸のｐＨＣＡへの触媒転化の要因である蛋白質システムを意味する。Ｐ−４５０／Ｐ−４５０レダクターゼシステムは、シンナメート４−ヒドロキシラーゼ作用を遂行する当該技術分野で知られている幾つかの酵素または酵素システムの１つである。本明細書で用いられる「シンナメート４−ヒドロキシラーゼ」という用語は、桂皮酸のｐＨＣＡへの転化をもたらす一般酵素活性に関連するのに対して、「Ｐ−４５０／Ｐ−４５０レダクターゼシステム」という用語は、シンナメート４−ヒドロキシラーゼ活性を有する特異的な二元蛋白質システムを意味する。
【００３０】
「バゾ（ＶＡＺＯ）」（登録商標）５２は、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルペンタンニトリル）に関する商品名である。
【００３１】
「バゾ（ＶＡＺＯ）」（登録商標）６７は、２，２’−アゾビス（２−メチルブタンニトリル）に関する商品名である。
【００３２】
「バゾ（ＶＡＺＯ）」（登録商標）８８は、１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）に関する商品名である。
【００３３】
「ルペロックス（ＬＵＰＥＲＯＸ）」（登録商標）２６は、ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエートに関する商品名である。
【００３４】
本明細書で与えられたすべての範囲は、当該範囲の端および同様にすべての中間範囲点を含む。
【００３５】
フェノール
本発明において有用なフェノールは以下の構造を有することが可能である。
【００３６】
【化１】
0005600003.tif 000002
【００３７】
式中、Ｒ1、Ｒ3およびＲ5は、Ｈ、ＯＨまたはＯＣＨ3であり；Ｒ2およびＲ4は、Ｈ、ＯＨ、ＯＣＨ3あるいは線状アルキルまたは分岐アルキルであり；Ｒ6およびＲ7は、Ｈ、ハロまたはシアノである。但し、Ｒ1、Ｒ3またはＲ5の少なくとも１つはＯＨであり、Ｒ2およびＲ4は、両方が同時にｔ−ブチルであることはない。適するフェノールの例には、４−ヒドロキシ桂皮酸、フェルラ酸、シナピン酸、コーヒー酸、２−ヒドロキシ桂皮酸、３，５−ジメチル−４−ヒドロキシ桂皮酸、およびα−シアノ−４−ヒドロキシ桂皮酸が挙げられるが、それらに限定されない。しばしば立体的ヒンダードフェノールより生成物分解の傾向がある非立体的ヒンダードフェノール材料または基質でさえ、脱カルボキシル化生成物の高い収率を得た。立体的ヒンダードフェノールは、Ｒ2位置とＲ4位置の両方でｔ−ブチルなどの大きい嵩張った基を有するフェノールとして本明細書で定義される。非立体的ヒンダードフェノールは、Ｒ2位置とＲ4位置の両方で大きい嵩張った基をもたないフェノールである。非立体的ヒンダードフェノール基質には、Ｒ2またはＲ4の少なくとも一方がＨ、ＯＨ、ＯＣＨ3、メチル、エチルまたはプロピルであるフェノールが挙げられるが、それらに限定されない。脱カルボキシル化生成物の高い収率は、これも生成物分解の傾向があり得るオルト非置換フェノール基質でさえ一般に得られる。オルト非置換フェノールは、Ｒ2またはＲ4の少なくとも一方がＨであるフェノールとして本明細書で定義される。
【００３８】
本発明のこれらのフェノール前駆体材料または基質を多くの方法で得てもよい。例えば、主としてトランス形態を取った４−ヒドロキシ桂皮酸（ｐＨＣＡ）は、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）（ウィスコンシン州ミルウォーキー（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））およびＴＣＩ・アメリカ（ＴＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａ（オレゴン州ポートランド（Ｐｏｒｔｌａｎｄ，ＯＲ））などの会社から市販されている。更に、ｐＨＣＡは、当該技術分野で知られているいずれかの方法を用いる化学合成によって調製してもよい。例えば、ｐＨＣＡは、米国特許公報（特許文献２）においてピテット（Ｐｉｔｔｅｔ）らによって、または米国特許公報（特許文献３）においてアレキサンドレートス（Ａｌｅｘａｎｄｒａｔｏｓ）によって記載されたようにパラ−ヒドロキシベンズアルデヒドとマロン酸との反応によって得てもよい。あるいは、ｐＨＣＡは植物からも単離してよい（（非特許文献２）および米国特許公報（特許文献４））。一実施形態において、ｐＨＣＡの源は生産ホストを用いる生物生産からである。別の実施形態において、生産ホストは、標準ＤＮＡ技術を用いて調製してもよい組換え型ホスト細胞である。これらの組換えＤＮＡ技術は（非特許文献３）によって記載されている。この参考文献は本明細書に引用して援用する。
【００３９】
一実施形態において、ｐＨＣＡは、米国特許公報（特許文献５）においてクイ（Ｑｉ）らによって記載されたように製造される。この特許出願は本明細書に引用して援用する。この開示によると、ｐＨＣＡは、フェニルアラニンヒドロキシラーゼ（ＰＡＨ）活性を符号化する少なくとも１つの遺伝子およびチロシンアンモニアリアーゼ（ＴＡＬ）活性を符号化する少なくとも１つの遺伝子で表現するために設計された組換え微生物を用いて生産してもよい。この形質転換微生物は、グルコースなどの発酵性炭素源をフェニルアラニンに新陳代謝させ、それをＰＡＨによってチロシンに転化する。生産されたチロシンはＴＡＬ酵素によってｐＨＣＡに転化される。ＴＡＬ活性を有する適するいかなる酵素も用いてよい。例えば、ＰＡＬ活性とＴＡＬ活性の両方（ＰＡＬ／ＴＡＬ）を有する酵素を用いてもよい。強化されたＴＡＬ活性を有するために野生型酵母ＰＡＬ酵素の変異誘発を通して生産されたＴＡＬ酵素も米国特許公報（特許文献６）においてゲートンビー（Ｇａｔｅｎｂｙ）らによって記載されたように用いてよい。あるいは、米国特許公報（特許文献７）においてブレイニグ（Ｂｒｅｉｎｉｇ）らによって記載された酵母トリコスポロン−クタネウムからの誘導性ＴＡＬ酵素または（非特許文献４）によって、または米国特許公報（特許文献８）においてファン（Ｈｕａｎｇ）らによって記載されたものなどの細菌ＴＡＬ酵素を用いてもよい。
【００４０】
別の実施形態において、ｐＨＣＡは、上記ゲートンビー（Ｇａｔｅｎｂｙ）らによって開示された方法のいずれか１つによって生産される。この特許出願は本明細書に引用して援用する。例えば、ｐＨＣＡは、酵母ＰＡＬ活性を符号化する遺伝子および植物Ｐ−４５０／Ｐ−４５０レダクターゼシステムを符号化する遺伝子を表現するために設計された組換え型微生物を用いて生産してもよい。この形質転換微生物は、グルコースなどの発酵性炭素源をフェニルアラニンに新陳代謝させ、それをＰＡＬ酵素によって桂皮酸（ＣＡ）に転化する。ＣＡは、Ｐ−４５０／Ｐ−４５０レダクターゼシステムの作用によってｐＨＣＡに後で転化される。あるいは、ｐＨＣＡは、ＴＡＬ活性を符号化する遺伝子を表現する組換え型微生物を用いて生産してもよい。ＴＡＬ酵素は、チロシンをｐＨＣＡに直接転化する。適するいかなるＴＡＬ酵素も上で記載されたように用いてよい。
【００４１】
別の実施形態において、ｐＨＣＡは、米国特許公報（特許文献９）においてベン・バサット（Ｂｅｎ−Ｂａｓｓａｔ））によって記載されたように２段発酵を用いて生産される。この特許出願は本明細書に引用して援用する。第１の段は、芳香族アミノ酸チロシン（オーバープロデューサ）を生産する強化された能力を有する微生物生産ホストを提供することを含む。これらの細胞は、チロシンが成長媒体中に蓄積される点まで生理的ｐＨで成長する。発酵の第２の段中に、細胞は、約８．０〜約１１．０のｐＨでＴＡＬ源に接触する。この段中に、チロシンは、比較的高速および高収率でｐＨＣＡに転化される。あるいは、２つの段は、チロシンを第１の工程の発酵媒体から単離し、その後、ＴＡＬの源に接触させる２つの別個の工程として行ってもよい。
【００４２】
ｐＨＣＡの生物生産に関して、用いられるべき微生物は適する成長媒体中で発酵器内で培養される。攪拌槽発酵器、エアーリフト発酵器、バブル発酵器またはそれらのいずれかの組み合わせを含む適するいかなる発酵器も用いてよい。微生物培養の維持および成長のための材料および方法は、微生物学または酵素科学の当業者に周知されている（例えば、（非特許文献５）参照）。生物生産ｐＨＣＡは、当該技術分野で知られている方法を用いて本発明において用いるための発酵媒体から単離してもよい。例えば、遠心沈殿法によって発酵媒体から固体を除去してもよい。その後、媒体の酸性化によってｐＨＣＡを沈殿させてもよく、遠心沈殿法によって回収してもよい。所望ならば、例えば、有機溶媒抽出を用いてｐＨＣＡを更に精製してもよい。
【００４３】
同様に、フェルラ酸、シンナピン酸およびコーヒー酸は、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）（ウィスコンシン州ミルウォーキー（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））およびＴＣＩ・アメリカ（ＴＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａ（オレゴン州ポートランド（Ｐｏｒｔｌａｎｄ，ＯＲ））などの会社から市販されている。あるいは、これらの物質が、リグニン生合成経路のエレメントを含むすべて天然植物生成物であるので、これらの物質は植物組織から容易に単離してもよい（例えば、（非特許文献６）；（非特許文献７）；（特許文献１０）；（非特許文献８）；および（非特許文献９）参照）。更に、化学合成の方法は、より共通的な多くのフェノール物質に関して知られている（例えば、（特許文献１１）（「フェルラ酸ダイマーおよびそれらの薬学的に許容できる塩の調製ならびに痴呆を治療するためのそれらの用途（Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｆｅｒｕｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｄｉｍｅｒｓ  ａｎｄ  ｔｈｅｉｒ  ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｌｙ  ａｃｃｅｐｔａｂｌｅ  ｓａｌｔｓ，  ａｎｄ  ｕｓｅ  ｔｈｅｒｅｏｆ  ｆｏｒ  ｔｒｅａｔｉｎｇ  ｄｅｍｅｎｔｉａ）」）、（特許文献１２）（「フェルラ酸からのコーヒー酸の調製（Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃａｆｆｅｉｃ  ａｃｉｄ  ｆｒｏｍ  ｆｅｒｕｌｉｃ  ａｃｉｄ）」）および（非特許文献１０）参照）。アルキル化ｐＨＣＡ誘導体の調製は、（特許文献１３）においてララ（Ｌａｌａ）らによって記載されている。
【００４４】
非アミン塩基性触媒
本発明の方法は非アミン塩基性触媒または類似型材料を用いる。非アミン塩基性触媒は、アミンを含有しない本反応を促進できるあらゆる塩基性化合物である（比較として、アミン含有触媒の例はピリジンおよびエチレンジアミンである）。本発明の反応条件に適合する実質的にあらゆる非アミン塩基性触媒を用いてもよい。ここで、金属塩、特にカリウム塩または酢酸塩は好ましい。本発明において特に適する触媒には、酢酸カリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムおよび酸化マグネシウムが挙げられるが、それらに限定されない。
【００４５】
本発明の非アミン触媒のすべては、例えば、ＥＭ・サイエンス（ＥＭ  Ｓｃｉｅｎｃｅ）（ニュージャージー州ギブスタウン（Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮＪ））またはアルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）（ウィスコンシン州ミルウォーキー（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から市販されている。
【００４６】
非アミン塩基性触媒の最適濃度は、基質の濃度、用いられる溶媒の性質および反応条件に応じて異なる。従って、反応を促進するいかなる量も用いることが可能である。好ましい濃度は、反応混合物中の基質を基準として約０．００１モル％〜約３０モル％である。約１％〜約３０％は最も好ましい。
【００４７】
有機溶媒
脱カルボキシル化反応単独のために、非プロトン性極性溶媒とプロトン性極性溶媒の両方を含む多様な有機溶媒を用いてもよい。単一プロトン性極性溶媒または単一非プロトン性極性溶媒を用いてもよい。更に、非プロトン性極性溶媒の混合物、プロトン性極性溶媒の混合物、非プロトン性極性溶媒とプロトン性極性溶媒の混合物および非プロトン性溶媒またはプロトン性溶媒と非極性溶媒の混合物を用いてもよい。ここで、非プロトン性極性溶媒または非プロトン性極性溶媒の混合物は好ましい。適する非プロトン性極性溶媒には、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、１−メチル−２−ピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミドおよびヘキサメチルホスホラストリアミドが挙げられるが、それらに限定されない。適するプロトン性極性溶媒には、ジ（プロピレングリコール）メチルエーテル（「ダワノール（Ｄｏｗａｎｏｌ）」（商標）ＤＰＭ、ジ（エチレングリコール）メチルエーテル、２−ブトキシエタノール、エチレングリコール、２−メトキシエタノール、プロピレングリコールメチルエーテル、ｎ−ヘキサノールおよびｎ−ブタノールが挙げられるが、それらに限定されない。
【００４８】
２工程脱カルボキシル化−重合プロセスに関して、有機溶媒は、好ましくは、非プロトン性と極性の両方である正味特性を有する。単一非プロトン性極性溶媒を用いてもよく、非プロトン性極性溶媒の混合物を用いてもよい。あるいは、非プロトン性極性溶媒を非極性溶媒と組み合わせて用いてもよい。本発明の２工程プロセスにおいて特に適する溶媒には、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、１−メチル−２−ピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミドおよびヘキサメチルホスホラストリアミドが挙げられるが、それらに限定されない。
【００４９】
驚くべきことに、脱カルボキシル化反応によって得られるヒドロキシスチレン中間体は、本発明の溶媒に溶解させた時に一般に非常に安定である。一般に、ヒドロキシスチレンのオリゴマー化は殆どまたは全く起きない。ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテルおよび４−ｔ−ブチルカテコールに限定されないが、それらを含む重合開始剤ならびにジニトロ−オルト−クレゾールおよびジニトロブチルフェノールなどの芳香族ニトロ化合物に限定されないが、それらを含む重合遅延剤を脱カルボキシル化反応を始める前にフェノール基剤と混合してもよい。場合によって、重合開始剤も重合遅延剤も用いない。高濃度でさえも、本発明の溶媒に溶解させた時のヒドロキシスチレン中間体のこの驚くべき安定性は、ヒドロキシスチレン中間体のより高い収率、より高い純度の利点を提供し、より高い分子量およびより低い生産コストを有する非常に安定なポリマーをもたらす。
【００５０】
クニスキー（Ｋｕｎｉｔｓｋｙ）らは、ヒドロキシスチレンのアセチル化、例えば、無水酢酸をｐ−ヒドロキシスチレンと反応させてｐ−アセトキシスチレンを生成することを教示している。当業者は、ｐＡＳがｐＨＳより大幅に安定であり、商用ポリ（ヒドロキシスチレン）が後続の保護基の除去を伴ったｐＡＳの重合によって製造されることを理解している。本発明において用いられる溶媒に溶解させた時の本発明ヒドロキシスチレン中間体の驚くべき安定性は、アセチル化工程および後続の保護解除工程を不要にすることによりコストを下げる。
【００５１】
得られた安定性は、米国特許公報（特許文献１４）「得られた粗ｐ−ビニルフェノールの精製によって高純度を有するｐ−ビニルフェノールを得るのは非常に困難である」、米国特許公報（特許文献１５）「容易に分解するので単離するのが難しく、皮膚吸収により毒性である４−ヒドロキシスチレンを本プロセスは直接利用しない」、米国特許公報（特許文献１６）「室温でさえ迅速に重合するのでビニルフェノールモノマーは貯蔵するのは非常に難しい」などの関連技術に照らして特に驚くべきことである。従って、本発明は当該技術分野で昔から感じられていた問題を解決する。
【００５２】
脱カルボキシル化反応条件
一般に、フェノール材料、非アミン塩基性触媒および有機溶媒は反応容器に添加して反応混合物を形成させる。適するいかなる反応容器も用いてよい。
【００５３】
反応温度は、基質の濃度、生成した生成物の安定性、触媒の選択および所望の収率に応じて異なってもよい。典型的には、少なくとも１００℃の温度は適する。ここで、少なくとも約１００℃〜約２００℃の範囲内の温度は生成物の効果的な生産と調和する（収率および反応速度が問題でない場合、３０℃〜１００℃の間の温度を適宜用いることが可能である）。基質として４−ヒドロキシ桂皮酸を用いる反応に関して、好ましい温度範囲は約１２０℃〜約１５０℃である。より安定でない生成物を与える基質、例えばコーヒー酸に関して、約１００℃〜約１２０℃の範囲内のより低い温度が用いられる。約１５０℃〜約２００℃の範囲内のより高い温度は、より安定な生成物を与える基質、例えば、３，５−ジメチル−４−ヒドロキシ桂皮酸と合わせて用いてもよい。
【００５４】
反応は、大気圧未満〜約１０００ｐｓｉｇ（６８９５ｋＰａ）の範囲の圧力で行ってもよい。更に、約５００ｐｓｉｇ（３４４７ｋＰａ）の圧力を用いてもよい。圧力は窒素などの不活性ガスを用いて調節してもよい。高圧での反応に関して、シェーカー容器、ロッカー容器および攪拌付きオートクレーブに限定されないが、それらを含む従来のいかなる圧力反応容器も用いてよい。減圧での運転は、反応混合物からの二酸化炭素の除去を促進する場合がある。
【００５５】
反応時間に関する制限はない。しかし、殆どの反応は６時間未満で行われ、約４５分〜約２４０分の反応時間は典型的である。
【００５６】
この時点での中間生成物は非常に安定なヒドロキシスチレン溶液であり、典型的には、
（ａ）一般構造：
【００５７】
【化２】
0005600003.tif 000003
【００５８】
（式中、Ｒ1、Ｒ3およびＲ5は、Ｈ、ＯＨまたはＯＣＨ3であり；Ｒ2およびＲ4は、Ｈ、ＯＨ、ＯＣＨ3あるいは線状アルキルまたは分岐アルキルであり；Ｒ6およびＲ7は、Ｈ、ハロまたはシアノである。但し、Ｒ1、Ｒ3またはＲ5の少なくとも１つはＯＨであり、Ｒ2およびＲ4は、両方が同時にｔ−ブチルであることはない）
を有するヒドロキシスチレンと
ｂ）極性有機溶媒などの有機溶媒と
を含む。
【００５９】
脱カルボキシル化生成物の任意の濃縮または希釈
脱カルボキシル化反応から得られた反応混合物は、溶媒中で脱カルボキシル化ヒドロキシスチレン中間体の濃度を調節せずに更に処理してもよい。重合技術分野で周知されているように、重合反応を行う前にモノマーの濃度を変えるのは、得られたポリマーの分子量に影響を及ぼす。
【００６０】
一実施形態において、脱カルボキシル化反応から得られた反応混合物は、濃度を変えずに重合反応において更に処理される。
【００６１】
別の実施形態において、脱カルボキシル化反応から得られた反応混合物は、重合反応において更に処理される前に蒸留操作によって濃縮される。
【００６２】
別の実施形態において、脱カルボキシル化反応から得られた反応混合物は、重合反応において更に処理される前に前述の１つまたは複数の追加の溶媒の添加によって希釈される。
【００６３】
任意のコモノマー
脱カルボキシル化反応から得られた反応混合物は重合反応において更に処理して、ホモポリマーを提供してもよい。あるいは、１つまたは複数のモノマーを添加して、コポリマーを製造してもよい。追加のモノマーは当該技術分野で知られており、それらのモノマーには、（１）スチレン、およびジビニルベンゼン、４−メチルスチレン、ペンタフルオロスチレン、スチレンアルコキシド（但し、アルキル部分はＣ1〜Ｃ5直鎖または分岐鎖などである）などの置換スチレン、（２）メチルアクリレート、エチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ＭＡＡ−メチルアダマンチルアクリレート、ＥＴＣＤＡ−エチルトリシクロデカニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレートなどのアクリレート、（３）メチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ＭＡＭＡ−メチルアダマンチルメタクリレート、ＥＡＡ−エチルアダマンチルアクリレート、ＥＡＭＡ−エチルアダマンチルメタクリレート、ＥＴＣＤＭＡ−エチルトリシクロデカニルメタクリレート、ＰＡＭＡ−プロピルアダマンチルメタクリレート、ＭＢＡＭＡ−メトキシブチルアダマンチルメタクリレート、ＭＢＡＡ−メトキシブチルアダマンチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレートおよびシクロヘキシルメタクリレートなどのメタクリレートおよびジメタクリレート、（４）一般構造ＣＨ2＝ＣＨＣＯ2ＣＨ2ＣＨ2（ＣＦ2）nＣＦ3およびＣＨ2＝Ｃ（ＣＨ3）ＣＯ2ＣＨ2ＣＨ2（ＣＦ2）nＣＦ3などを有する「ゾニル（ＺＯＮＹＬ）」（登録商標）という商品名で本願特許出願人によって販売されている化合物を含むフルオロアルキル置換アクリレートおよびメタクリレートなどの重合性フッ素含有化合物ならびに（５）アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、無水マレイン酸、アクリロニトリル、アクリルアミドおよびメタクリルアミドなどの他のコモノマーが制限なく挙げられる。本発明の範囲内で使用できる他のモノマーには、例えば、米国特許公報（特許文献１７）および米国特許公報（特許文献１８）に記載されたモノマーが挙げられる。これらの特許の両方は本明細書に引用して援用する。
【００６４】
重合開始剤
ラジカル開始剤は所望の最終結果を達成するいかなる開始剤であってもよい。開始剤は、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルペンタンニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルプロパンニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブタンニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）、ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、ｔ−アミルペルオキシピバレート、ジイソノナノイルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、コハク酸ペルオキシド、ジ（ｎ−プロピル）ペルオキシジカーボネート、ジ（ｓ−ブチル）ペルオキシジカーボネート、ジ（２−エチルヘキシル）ペルオキシジカーボネート、ｔ−ブチルペルオキシネオデカノエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルペルオキシ）ヘキサン、ｔ−アミルペルオキシネオデカノエート、ジメチル２，２’−アゾビスイソブチレートおよびそれらの組み合わせからなる群から選択してもよい。
【００６５】
好ましい実施形態として、開始剤は、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルペンタンニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブタンニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００６６】
開始剤の量は、所望の最終結果を達成するあらゆる量であり、モノマーの濃度、コモノマーの種類および量、温度、溶媒および所望の分子量を含む要素に基づいて選択される。
【００６７】
米国特許公報（特許文献１９）および米国特許公報（特許文献２０）で教示されたように、チオカルボニルチオ化合物などの連鎖移動剤は、可逆付加切断（連鎖）移動（ＲＡＦＴ）重合と呼ばれるプロセスにおける重合反応において用いてもよい。
【００６８】
重合反応条件
重合条件は所望の最終結果をもたらすあらゆる温度および圧力である。一般に、温度は約３０℃〜約１００℃、好ましくは約４０℃〜約１００℃、最も好ましくは約４５℃〜約９０℃である。圧力は大気圧、減圧または過圧であってもよい。重合時間は重要ではないが、一般に、少なくとも１分〜約１５時間実施され、所望の分子量のポリマーを製造する。
【００６９】
開始剤、任意のコモノマーおよび任意の追加の溶媒を含むすべての試薬は、重合反応の開始の前に反応器内の脱カルボキシル化ヒドロキシスチレン中間体および溶媒混合物に添加してもよいか、または別法として、反応が進むに連れて、１つまたは複数のコモノマーの計量フィードのように反応器にフィードして、より高い組成均一性を達成してもよいか、または別法としてあるいは更に追加の開始剤を添加してすべてのモノマーのより高い転化率を達成してもよい。
【００７０】
還流コンデンサを備えた反応器内で重合反応を行うと、重合発熱を除去するための追加の伝熱面積の利点を提供する。溶媒および運転圧力は、重合反応混合物の沸点が所望の温度であるように選択してもよい。圧力は、重合の過程にわたって望むように変更してもよい。追加の溶媒またはその混合物を添加して、沸点または重合の他の態様に影響を及ぼしてもよい。
【００７１】
ポリ（ヒドロキシスチレン）の任意の単離または精製
重合反応後、同じタイプの有機溶媒（第１の溶媒）を用いて多工程精留プロセスを経由してポリマーを精製する米国特許公報（特許文献２１）に記載された精製手順などの精製手順にポリマーを供してもよい。更に、トルエンなどの第２の溶媒（米国特許公報（特許文献２１）に記載されたもの）をポリマー混合物に添加することが可能であり、類似の方式で処理することが可能である。この任意の精製は、重合反応のために用いられた溶媒とは不混和性である第２の溶媒を用いる。第２の溶媒は、第２の層が形成されるまでポリ（ヒドロキシスチレン）混合物に添加される。その後、混合物は激しく攪拌するか、または数分にわたり沸騰に至るまで加熱され、その後、冷えるまで静置される。離散した第２の層が形成され、その後、それをデカントまたは類似の手段によって除去し、更なる精製が同定されなくなるまで、例えば、蒸発乾固するとデカントされた溶媒の小サンプルが残留物を示さなくなるまで、プロセスを繰り返す。この方式で、副生物および低重量平均分子量材料が除去される。
【００７２】
その後、ポリマー溶液を蒸留に供して残りの第２の溶媒を除去する。しばしば、第２の溶媒の除去は共沸蒸留によって実行される。共沸混合物は第１の溶媒または第２の溶媒のいずれかの沸騰温度より下で沸騰する。
【００７３】
この工程の方法のために有用な典型的な第２の溶媒には、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、石油エーテル、リグロインおよびより低級のアルキルハロゲン化炭化水素、すなわち塩化メチレンなどが挙げられる。
【００７４】
モノマーの重合から製造された粗ポリマーの不純物の程度の重要な目安の１つは多分散性値である。一般に、低い値、例えば、約３未満を有することが望ましい。より低い値は、重合反応が鎖長においてより均一であったことを示唆している。この精製工程の独特さは、生成する所望のポリマーがある程度溶媒に可溶性でないことと、望ましくない低分子量平均ポリマーおよび望ましくないモノマーが溶媒に可溶性であることである。従って、精製／分割は、これらの望ましくない材料の除去を提供する。一般に、粗ポリマーの多分散性は、元の粗ポリマーの値が精製処理前であった数値の少なくとも約１０％だけこの値を下げる目的で、この精製／分割工程前、精製／分割工程中および精製／分割工程後に測定される。好ましくは、多分散性が約２．０未満である生成物をもたらすことが望ましい。ゲル透過クロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって決定された時に数平均分子量（Ｍｎ）に対する重量平均分子量（Ｍｗ）の比を多分散性が意味することが理解されるべきである。
【００７５】
ポリ（ヒドロキシスチレン）は、固体生成物を望むならば濾過および乾燥などの技術によって単離してもよい。溶液が望ましい形態であるなら、フォトレジスト適合性溶媒であってもよい第３の有機溶媒に溶媒を交換してもよく、第１の溶媒は蒸留によって除去する。この第３の溶媒は、グリコールエーテル、グリコールエーテルアセテートおよびヒドロキシル基もケト基もない脂肪族エステルから選択された少なくとも１つのメンバーである。溶媒の例には、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートおよびプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）などのグリコールエーテルアセテートならびにエチル−３−エトキシプロピオネート、メチル−３−メトキシプロピオネートなどのエステルが挙げられ、それらの中でＰＧＭＥＡは好ましい。これらの溶媒は、単独で、またはそれらの混合物の形態で用いてもよい。
【００７６】
第３の溶媒の更なる例には、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸シクロヘキシル、３−メトキシブチルアセテート、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、３−エトキシエチルプロピオネート、３−エトキシメチルプロピオネート、３−メトキシメチルプロピオネート、メチルアセトアセテート、エチルアセトアセテート、ジアセトンアルコール、メチルピルべート、エチルピルベート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、３−メチル−３−メトキシブタノール、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ガンマ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、メチルラクテート、エチルラクテート、プロピルラクテートおよびテトラメチレンスルホンが挙げられる。これらの内、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートおよびアルキルラクテートは特に好ましい。溶媒は、単独で、または２つ以上の混合物で用いてもよい。有用な例示的溶媒混合物は、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートとアルキルラクテートの混合物である。プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートのアルキル基が好ましくは１〜４個の炭素原子のアルキル基、例えば、メチル、エチルおよびプロピルであり、メチルおよびエチルは特に好ましいことが指摘される。プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートが１，２−置換プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートおよび１，３−置換プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートを含むので、各々は、置換位置の組み合わせに応じて３つの異性体を含み、それらを単独で、または混合物で用いてもよい。アルキルラクテートのアルキル基が好ましくは１〜４個の炭素原子のアルキル基、例えば、メチル、エチルおよびプロピルであり、メチルおよびエチルは特に好ましいことも指摘される。
【００７７】
有用な溶媒は、化学的に増幅されたポジティブレジスト組成物中の固体１００重量部当たり約３００〜２，０００重量部、好ましくは約４００部〜１，０００重量部の量で用いられる。既存の方法によってフィルム形成が可能である限り、濃度はこの範囲に限定されない。
【００７８】
前述したように、ポリ（ヒドロキシスチレン）およびそのコポリマーは、一般に、広範囲の用途および使用を有する。これらには、フォトレジスト組成物（米国特許公報（特許文献２２））、硬化剤、ワニス、印刷インキ、ゴム用の粘着性付与剤、原油セパレータ、ソールダマスク、リジッドプリント回路板またはフレキシブルプリント回路板用の光画像形成可能なカバーレイ、エポキシ材料、エポキシ含有塗料配合物または遮断イソシアネート含有塗料配合物、高粘性ポリマー、ミクロエレクトロメカニカルシステム、複写において用いるためのトナー樹脂、反射防止塗料、耐薬品性保護塗料および耐熱性保護塗料などが制限なく挙げられる。
【実施例】
【００７９】
本発明を以下の実施例において更に規定する。これらの実施例が本発明の好ましい実施形態を示している一方で、これらの実施例が例示のみとして与えられていることが理解されるべきである。上の議論およびこれらの実施例から、当業者は本発明の必須の特徴を確認することが可能であり、そして本発明の精神および範囲を逸脱せずに本発明を種々の用途および条件に適合させるために本発明の種々の変更および修正を行うことが可能である。
【００８０】
用いられる略語の意味は次の通りである。「ｍｉｎ」は分を意味する。「ｈ」は時間を意味する。「ｍＬ」はミリリットルを意味する。「Ｌ」はリットルを意味する。「ｎｍ」はナノメートルを意味する。「ｍｏｌ」はモルを意味する。「ｍｍｏｌ」はミリモル意味する。「ｇ」はグラムを意味する。「ｍｇ」はミリグラムを意味する。「Ｍ」はモル濃度を意味する。「ｍｏｌ％」はモル％を意味する。「ｗｔ％」は重量％を意味する。「Ｐａ」はパスカルを意味する。「ｋＰａ」はキロパスカルを意味する。「ｐｓｉｇ」は平方インチゲージ当たりポンドを意味する。「ＭＨｚ」はメガヘルツを意味する。「ＨＰＬＣ」は高性能液体クロマトグラフィを意味する。「ＧＰＣ」はゲル透過クロマトグラフィを意味する。「ＮＭＲ」は核磁気共鳴分光測定法を意味する。「ＦＴＩＲ」はフーリエ変換赤外線分光測定法を意味する。「ＧＣ」はガスクロマログラフィを意味する。「ＤＭＦ」はＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを意味する。「ＤＭＡｃ」はＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドを意味する。「Ｍｗ」は重量平均分子量を意味する。「Ｍｎ」は数平均分子量を意味する。
【００８１】
一般方法
試薬
４−ヒドロキシ桂皮酸は、特に注記がない限りＴＣＩ・アメリカ（ＴＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａ（オレゴン州ポートランド（Ｐｏｒｔｌａｎｄ，ＯＲ））から得た。すべての溶媒は試薬グレードであり、ＡＣＳ試薬グレード無水炭酸ナトリウムと同様にＥＭＤ・ケミカルズ（ＥＭＤ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．）（ニュージャージー州ギブスタウン（Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮＪ））から得た。酢酸カリウムはＡＣＳ試薬グレード無水であり、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）（ウィスコンシン州ミルウォーキー（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から得た。「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）５２、６７および８８開始剤は本願特許出願人から得た。「ルペロックス（Ｌｕｐｅｒｏｘ）」（登録商標）２６開始剤はエルフアトフィナ（Ｅｌｆ  Ａｔｏｆｉｎａ）（ペンシルバニア州フィラデルフィア（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ））から得た。
【００８２】
分析方法
ＨＰＬＣ法
方法１：Ａｇｉｌｅｎｔ１１００ＨＰＬＣシステム（デラウェア州ウィルミントンのアジレント・テクノロジーズ（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）））を逆相「ゾルバックス（Ｚｏｒｂａｘ）」（登録商標）ＸＤＢ−Ｃ１８カラム２．１×５０ｍｍ（アジレント・テクノロジーズ（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）によって供給されたもの）と合わせて用いた。２つの溶媒：溶媒Ａ；ＨＰＬＣグレード水＋０．０５％トリフルオロ酢酸と溶媒Ｂ；ＨＰＬＣグレードアセトニトリル＋０．０５％トリフルオロ酢酸を組み合わせるグラジエントを用いてＨＰＬＣ分離を達成した。グラジエントは４．５分にわたり９５％Ａ〜０％Ａであり、０．５分保持し、その後、初期条件に戻る。移動相流量は０．８ｍＬ／分であった。６０℃の温度および１μＬのサンプル注入を用いた。
【００８３】
方法２：Ａｇｉｌｅｎｔ１１００ＨＰＬＣシステムを逆相「ゾルバックス（Ｚｏｒｂａｘ）」ＳＢ−Ｃ１８カラム（４．６ｍｍ×１５０ｍｍ、３．５μｍ、アジレント・テクノロジーズ（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）によって供給されたもの）と合わせて用いた。２つの溶媒：溶媒Ａ；ＨＰＬＣグレード水中の０．１％トリフルオロ酢酸と溶媒Ｂ；アセトニトリル中の０．１％トリフルオロ酢酸を組み合わせるグラジエントを用いてＨＰＬＣ分離を達成した。グラジエントは１０分にわたり９５％Ａ〜１００％Ａであり、２分保持し、その後、２．５分にわたり初期条件に戻る。移動相流量は１．０ｍＬ／分であった。４０℃の温度および１μＬのサンプル注入を用いた。
【００８４】
標準ｐＨＣＡ溶液およびＨＳＭ溶液を用いて適する較正曲線を作製した。（非特許文献１１）によって記載された方法に似た方法を用いて標準に関するＨＳＭをアセトキシスチレンから調製した。ＨＰＬＣのピーク面積から各サンプル中のｐＨＣＡおよびＨＳＭの重量％を決定するために較正曲線を用いた。この情報および各時間における反応混合物の全重量（脱カルボキシル化直後のＣＯ2の損失に関する相関を含む）により、時間に対するｐＨＣＡおよびＨＳＭの重量およびモルを計算した。
【００８５】
1Ｈ  ＮＭＲ
Ｂｒｕｋｅｒ  ＤＲＸ（マサチューセッツ州ビレリカのブルカー  ＮＭＲ（Ｂｒｕｋｅｒ  ＮＭＲ（Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ，ＭＡ）））を５００ＭＨｚで用いて陽子ＮＭＲデータを得た。
【００８６】
ＧＣ法
ＨＰ  Ｇａｓ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ５８９０シリーズＩＩ（カリフォルニア州パロアルトのヒューレット−パッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ  Ｃｏ．（Ｐａｌｏ  Ａｌｔｏ，ＣＡ）））をＪ＆Ｗ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，ＤＢ−１（３０ｍ×０．２５ｍｍ×０．２５μｍ）カラム、カップ型充填注入ライナーおよび水素炎イオン化検出器と合わせて用いた。ヘリウムガスのカラム流量は１．２ｍＬ／分であった。入口温度は２００°であり、検出器温度は２８５°であった。注入体積は１μｌであった。２０分合計ランタイム、１分にわたる６０°の初期温度、２８０°の最終温度への２０°／分の上昇および当該温度で８分にわたり保持の温度プログラムによりＧＣ分離を達成した。
【００８７】
サンプル注入の前に溶媒の注入を行った。注入の前に標準とサンプルの両方をＤＭＦ中で希釈して、適するピーク強度を提供した。注入の前後に複数回シリンジを溶媒で洗浄した。
【００８８】
ＧＰＣ
屈折率検出器を備えたＷａｔｅｒｓのゲル透過クロマログラフでＧＰＣを行った。
【００８９】
実施例１
４−ヒドロキシ桂皮酸の脱カルボキシル化、その後のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド中での４−ヒドロキシスチレンの現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）重合
この実施例の目的は、４−ヒドロキシ桂皮酸（ｐＨＣＡ）からの１ポット２工程プロセスにおけるポリ（４−ヒドロキシスチレン）の合成を実証することであった。
【００９０】
還流コンデンサ、マグネチックスターラーおよび窒素を備えた２５ｍＬ丸底フラスコに４−ヒドロキシ桂皮酸（５ｇ）、７ｍＬのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ、試薬グレード）および０．３ｇの酢酸カリウムを投入した。反応溶液を油浴内で１３５℃で９０分にわたり加熱した。この時間後に、サンプルを方法１によるＨＰＬＣ分析のために取り出した。ＨＰＬＣの結果は、２５８ｎｍの波長で測定して８８．７面積％の面積を有するヒドロキシスチレン（ＨＳＭ）に関するピークを示し、検出できるｐＨＣＡを示さず、他の生成物に関して合計で１１．３面積％を示した。３１２ｎｍの波長で多少のｐＨＣＡを検出した。黄色反応溶液を含有するフラスコを油浴から取り出した。油浴温度を８０℃に下げ、反応混合物を含有するフラスコを油浴に降ろした。その後、０．５ｍＬのＤＭＦ中の０．１６４ｇの「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（２．８モル％）を反応に添加した。初日４時間、翌日７時間および三日目５時間を含む合計で１６時間にわたり反応溶液を８０℃で加熱し、これらの時間の間では熱は除去されていた。加熱期間中に、反応溶液は黄色から淡いオレンジ色に変わり、より粘性になった。
【００９１】
反応溶液を室温に冷却した後、反応溶液を激しく攪拌しつつ６０ｍＬの水に滴下した。沈殿した材料はゴム様であった。２０分の激しい攪拌後に、乳状液体層をデカントした。６０ｍＬの水の添加、２０分の攪拌およびデカントのプロセスをもう二回繰り返した。このプロセスを通して、固体はより粉末状になった。中間間隙率の漏斗を通して固体を濾過し、水で洗浄し、窒素下で漏斗のフリット上で１５分にわたり乾燥させた。３．６６ｇの粗重量を有する淡黄褐色固体を冷蔵庫に貯蔵した。
【００９２】
固体を２０ｍＬのメタノールに再溶解させ、得られた暗黄色溶液を激しく攪拌しつつ６０ｍＬの水に滴下した。固体は直ちに沈殿した。５分の攪拌後に中間間隙率の漏斗を通して曇った白色の固体を濾過し、水の３つの５０ｍＬ部分で洗浄し、窒素下で漏斗のフリット上で２時間にわたり乾燥させた。固体の粗重量は２．８６１ｇであった。
【００９３】
固体を真空炉内で６０℃の温度および水銀柱１６インチの圧力（５４ｋＰａ）で一晩乾燥させ、曇った白色固体の最終重量＝２．６６４ｇ（ｐＨＣＡからの収率７２．８％）をもたらした。1Ｈ  ＮＭＲはポリ（４−ヒドロキシスチレン）と一致した。ＧＰＣは、Ｍｗ＝１０，５００、Ｍｎ＝３，７００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．８４（ＧＰＣ面積の約４％を有する僅かな低分子量ピークを含む）を与えた。
【００９４】
実施例２
４−ヒドロキシ桂皮酸の脱カルボキシル化、その後のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド中での４−ヒドロキシスチレンの現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）重合
この実施例の目的は、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）中での４−ヒドロキシ桂皮酸（ｐＨＣＡ）からの１ポット２工程プロセスにおけるポリ（４−ヒドロキシスチレン）の合成を実証することであった。
【００９５】
還流コンデンサ、マグネチックスターラーおよび窒素を備えた２５ｍＬ丸底フラスコに４−ヒドロキシ桂皮酸（５．００２ｇ）および７ｍＬのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ、試薬グレード）を投入し、ｐＨＣＡが溶解するまで混合物を室温で５〜１０分にわたり攪拌し、淡黄色の溶液をもたらした。その後、０．３０３ｇの酢酸カリウムを添加した。反応溶液を油浴内で１２５℃で５時間にわたり加熱した。この時間後に、サンプルを方法１によるＨＰＬＣ分析のために取り出した。ＨＰＬＣの結果は、２５８ｎｍの波長で測定して９５．２２面積％ヒドロキシスチレン（ＨＳＭ）のピーク面積を有するピークを示し、検出できるｐＨＣＡを示さず、他の生成物に関して合計で４．７８面積％を示した。金黄色反応溶液を含有するフラスコを油浴から取り出した。油浴温度を８０℃に下げ、反応溶液を含有するフラスコを油浴に降ろし、溶液を５分にわたり攪拌した。その後、０．５ｍＬのＤＭＡｃ中の０．２５０ｇの「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（４．２７モル％）を反応溶液に添加した、溶液を８０℃で２４時間にわたり加熱した。加熱期間中に、反応溶液は金黄色から淡いオレンジ黄色に変わり、より粘性になった。
【００９６】
反応溶液を室温に冷却した後、反応溶液を１５分にわたり激しく攪拌しつつ１２５ｍＬの水に滴下した。沈殿した材料はゴム様で半固体あった。１０分の攪拌後に、乳状液体層をデカントした。１００ｍＬの水の添加、１５分にわたる激しい攪拌およびデカントのプロセスをもう二回繰り返した。このプロセスを通して、固体は粉末になった。中間間隙率の漏斗を通して固体を濾過し、水で洗浄し、窒素下で漏斗のフリット上で１０分にわたり乾燥させた。
【００９７】
淡黄褐色固体を１５〜２０ｍＬのメタノールに再溶解させ、得られた黄色−オレンジ溶液を１０分にわたり激しく攪拌しつつ２００ｍＬの水に滴下した。固体は直ちに沈殿した。１０分の攪拌後、中間間隙率の漏斗を通して曇った白色の固体を濾過し、水の５０ｍＬ部分で４回洗浄し、窒素下で漏斗のフリット上で一晩乾燥させた。固体の粗重量は３．１４５ｇであった。
【００９８】
固体を真空炉内で５８℃の温度および水銀柱１６インチの圧力（５４ｋＰａ）で一晩乾燥させ、淡いベージュ色の固体の最終重量＝３．０５７ｇ（ｐＨＣＡからの収率８３．５％）をもたらした。1Ｈ  ＮＭＲおよびＦＴＩＲはポリ（４−ヒドロキシスチレン）と一致した。ＧＰＣは、Ｍｗ＝１０，２００、Ｍｎ＝６，２３０、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．６４（ＧＰＣ面積の約０．５％を有する僅かな低分子量ピークを含まない）を与えた。
【００９９】
実施例３
４−ヒドロキシ桂皮酸の脱カルボキシル化、４−ヒドロキシスチレンの濃縮および現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）重合
この実施例の目的は、１ポット３工程プロセスにおいて濃縮工程または希釈工程を追加することにより、脱カルボキシル化工程および重合工程のための基質濃度を独立して選択してもよいことを実証することであった。第１の工程は、４−ヒドロキシスチレン（ＨＳＭ）のほぼ定量的収率を提供する条件下でのｐＨＣＡの脱カルボキシル化であった。第２の工程は、得られたＨＳＭ溶液のＤＭＡｃ溶媒の部分ストリッピングによる濃縮であった。第３の工程は、ラジカル開始剤の添加によるＨＳＭの重合であった。
【０１００】
還流コンデンサ、マグネチックスターラー、内部サーモウェルおよび熱電対、隔壁入口アダプタおよび窒素を備えた１００ｍＬ三ツ口丸底フラスコに４−ヒドロキシ桂皮酸（９．５８０ｇ、５８．４ミリモル）および３０．０１３ｇのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ、試薬グレード）を投入し、混合物を室温で１０分にわたり攪拌した。別個に、油浴を１５３℃に予熱し、反応フラスコを油浴に降ろし、放置して１５０℃で平衡状態にした。その後、０．０８１ｇの酢酸カリウム（１．４モル％）をドライボックス内で秤量し、反応混合物に一度に添加した。反応混合物を１５０℃で２１０分にわたり加熱した。この時間後に、反応混合物のサンプルを方法２によるＨＰＬＣ分析のために取り出した。ＨＰＬＣの結果は、０．２ミリモルのｐＨＣＡおよび６０．４ミリモルのＨＳＭの存在を示した。実験誤差内で、これらの値は、ＨＳＭへのｐＨＣＡの本質的に定量的な転化率を表している。
【０１０１】
フラスコを油浴から上げて出し、油浴を放置して室温に冷却した。還流コンデンサを単純な真空蒸留装置に置き替え、フラスコを油浴に降ろした。３００ミリトル（４０Ｐａ）の減圧下で、溶媒を捕集メスフラスコ中に捕集した。溶媒ストリッピングの速度を上げるために、油浴温度を４０℃に上げ、真空を２２５ミリトル（３０Ｐａ）に調節した。合計で１６．６２ｇのＤＭＡｃ溶媒を遅い定常速度で除去して、溶液を濃縮した。蒸留装置を取り外し、還流コンデンサに置き替えた。油浴温度を８０℃に上げ、反応溶液を含有するフラスコを油浴に降ろした。その後、１．０ｍＬのＤＭＡｃ中の０．４５０ｇの「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（４モル％）を反応に添加した。反応溶液を８０℃で２４時間にわたり加熱した。
【０１０２】
反応溶液を室温に冷却した後、反応溶液を１５分にわたり激しく攪拌しつつ２００ｍＬの水に滴下した。沈殿した材料はゴム様で半固体あった。１０分の攪拌後に、乳状液体層をデカントした。１５０ｍＬの水の添加、１５分にわたる激しい攪拌およびデカントのプロセスをもう二回繰り返した。このプロセスを通して、固体は粉末になった。中間間隙率の漏斗を通して固体を濾過し、水で洗浄し、窒素下で漏斗のフリット上で１０分にわたり乾燥させた。
【０１０３】
固体を約３０ｍＬのメタノールに再溶解させ、得られた溶液を１０分にわたり激しく攪拌しつつ３００ｍＬの水に滴下した。固体は直ちに沈殿した。１０分の攪拌後に、中間間隙率の漏斗を通して固体を濾過し、水の５０ｍＬ部分で４回洗浄し、窒素下で漏斗のフリット上で一晩乾燥させた。固体の粗重量は５．２８４ｇであった。
【０１０４】
固体を真空炉内で６０℃の温度および水銀柱１５〜２０インチの圧力（５１〜６８ｋＰａ）で一晩乾燥させ、淡いベージュ色の固体の最終重量＝５．１２５ｇ（ｐＨＣＡからの収率７３．０％）をもたらした。1Ｈ  ＮＭＲはポリ（４−ヒドロキシスチレン）と一致した。ＧＰＣは、Ｍｗ＝１１，２９５、Ｍｎ＝６，２６８、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８０（ＧＰＣ面積の約３％を有する僅かな３つの低分子量ピークを含まない）を与えた。
【０１０５】
実施例４
４−ヒドロキシ桂皮酸の脱カルボキシル化、より大きい実験室規模での４−ヒドロキシスチレンの濃縮および現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）重合
この実施例の目的は、実施例３に記載されように、しかしほぼ２０倍の大きい規模で、１ポット３工程プロセスにおいて濃縮工程または希釈工程を追加することにより、脱カルボキシル化工程および重合工程のための基質濃度を独立して選択してもよいことを実証することであった。
【０１０６】
還流コンデンサ、マグネチックスターラー、内部サーモウェルおよび熱電対、隔壁入口アダプタおよび窒素を備えた１Ｌ四ツ口丸底フラスコに４−ヒドロキシ桂皮酸（１８０．５９６ｇ、１．１００モル）および５６２．８ｇのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ、試薬グレード）を投入し、混合物を室温で１０分にわたり攪拌した。別個に、油浴を１５３℃に予熱し、その後、反応フラスコを加熱するための位置に上げた。反応フラスコを放置して１５０℃で平衡状態にした。その後、１．５０８ｇの酢酸カリウム（１．４モル％）をドライボックス内で秤量し、反応混合物に一度に添加した。反応混合物を１５０℃で２１０分にわたり加熱した。この時間後に、反応混合物のサンプルを方法２によるＨＰＬＣ分析のために取り出した。ＨＰＬＣの結果は、０．００６モルのｐＨＣＡおよび１．１８１モルのＨＳＭの存在を示した。これらの値は、ＨＳＭへのｐＨＣＡの本質的に定量的な転化率と一致している。
【０１０７】
油浴をフラスコから降ろし、油浴およびフラスコを放置して室温に冷却した。還流コンデンサを短経路蒸留ヘッドに置き替えた。油浴を４０℃に調節し、再びフラスコまで上げた。約２５０ミリトル（３３Ｐａ）の減圧下で、２８２．６２ｇのＤＭＡｃを捕集し、約４１３ｇの溶液を残した。ＨＰＬＣを用いて溶液のサンプルを分析し、３４．４６重量％のＨＳＭ濃度を有することが判明した。この溶液の一部（６５ｇ）を実施例５で用いるために取っておいた。残りの約３４８ｇの溶液を重合工程のためにフラスコ内に保持した。
【０１０８】
蒸留装置を取り外し、還流コンデンサに置き替えた。マグネチックスターラーの代わりにオーバーヘッドメカニカルスターラーを用いた。油浴温度を８０℃に上げ、浴をフラスコまで上げた。その後、１７ｍＬのＤＭＡｃ中の８．６０３ｇの「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（４．５モル％）を反応に添加した。反応溶液を８０℃で２４時間にわたり加熱した。ＧＣ分析のためのサンプルを０、１、２、４、６、１９および２４時間後に取った。これらの時間において、残留ＨＳＭ濃度は、初期濃度のそれぞれ１００、５９．２、３５．４、２１．４、１５．１、７．４および７．５％であり、ポリマーへのＨＳＭの９２％を上回る転化率を実証した。最初の数時間後にも溶液は粘性になった。
【０１０９】
反応溶液を室温に冷却した後、反応溶液を濾過して、重合反応中に劣化し、溶液に落下したＯ−リングを除去した。溶液を半分に分割し、各半分を約３Ｌの水に沈殿させた。沈殿物を組み合わせ、各回３Ｌの水で４回洗浄した。窒素パージしつつ真空フィルタ上で一晩部分乾燥させた後、２０９．５ｇの粒状半乾燥ポリマーが存在した。ポリマーを６３０ｍＬのメタノールに溶解させた。溶液を半分に分割し、各半分を約４Ｌの水に沈殿させた。沈殿物を組み合わせ、各回３Ｌの水で３回洗浄した。再び真空フィルタ上で一晩乾燥させた後、メタノールへの溶解、水への沈殿を繰り返した。真空炉内で６５℃の温度および水銀柱１５〜２０インチの圧力（２．０〜２．７ｋＰａ）での週末にわたって乾燥させた後、曇った白色ポリマーの重量は１０７．０ｇであった（重合で用いられたＨＳＭ溶液からの収率８９．２％）。
【０１１０】
実施例５
４−ヒドロキシスチレンとスチレンの現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）共重合
この実施例の目的は、重合の前にｐＨＣＡの脱カルボキシル化から製造されたＨＳＭの溶液にコモノマーを組み合わせることによりコポリマーを製造できることを実証することであった。
【０１１１】
マグネチックスターラー、窒素および還流コンデンサを備えた２５ｍＬ丸底フラスコに実施例４で取っておいたＨＳＭ溶液（１０．００６ｇの３４．４６重量％ＨＳＭ溶液、２８．７ミリモル）および０．３０４ｇのスチレン（２．９２ミリモル）を投入した。黄色反応溶液を含有するフラスコを８０℃で予熱された油浴に降ろした。１０分後、０．２２４ｇの「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（３．７モル％）を反応混合物に添加した。反応混合物は、１時間以内に顕著により粘性になった。反応溶液を８０℃で合計で２４時間にわたり加熱した。
【０１１２】
反応溶液を室温に冷却した後、反応溶液を１５０ｍＬの水に添加した。沈殿したポリマーは、僅かに粘着性であったが、３０分の激しい攪拌後に練り得る固体になった。淡黄色固体を濾過し、水の１００ｍＬ部分で３回洗浄し、窒素下で漏斗のフリット上で３０分にわたり乾燥させた。１０分にわたり攪拌している最少量のメタノール（１５〜２０ｍＬ）に固体を再溶解させた。ポリマー溶液を激しく攪拌しつつ２００ｍＬの水に再沈殿させ、攪拌を１５分にわたり続けた。中間間隙率の漏斗を通して曇った白色固体を濾過し、水の１００ｍＬ部分で３回洗浄し、窒素下で漏斗のフリット上で一晩乾燥させた。固体の粗重量は３．５９０ｇであった。
【０１１３】
真空炉内で６５℃の温度および水銀柱１６インチの圧力（５４ｋＰａ）での２日にわたり固体を乾燥させ、曇った白色固体の最終一定重量＝３．４７１ｇ（ＨＳＭおよびスチレンからの収率９２．５％）をもたらした。ＤＭＦ−ｄ7中の1Ｈ  ＮＭＲは１５．０モル％のスチレンを含有するＨＳＭ／スチレンコポリマーと一致した。ＧＰＣは、Ｍｗ＝１３，２００、Ｍｎ＝７，０９０、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８６（ＧＰＣ面積の約０．７％を有する僅かな２つの低分子量ピークを含まない）を与えた。
【０１１４】
実施例６
４−ヒドロキシスチレンモノマーへの４−ヒドロキシ桂皮酸の脱カルボキシル化
この実施例の目的は、後続の濃縮および重合のための４−ヒドロキシスチレンモノマーを製造することであった。
【０１１５】
還流コンデンサ、マグネチックスターラー、内部サーモウェルおよび熱電対、隔壁入口アダプタおよび窒素を備えた１Ｌ四ツ口丸底フラスコに４−ヒドロキシ桂皮酸（１８１．１０ｇ、１．１０３モル）および５２０．３ｇのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ、試薬グレード）を投入し、混合物を室温で１０分にわたり攪拌した。別個に、油浴を１５３℃に予熱し、その後、反応フラスコを加熱するための位置に上げた。加熱中に、内部温度が１２０℃に達するまで窒素パージし、コンデンサの水を用いなかった。内部温度が１２０℃に達した後、コンデンサの水を入れ、窒素パージを窒素シールに変えた。１５０℃での反応混合物の平衡後、１．５０８ｇの酢酸カリウム（１．４モル％）をドライボックス内で秤量し、反応混合物に一度に添加した。反応混合物を１５０℃で１８０分にわたり加熱した。反応混合物を放置して室温に冷却した。反応混合物のサンプルを方法２によるＨＰＬＣ分析のために取り出した。ＨＰＬＣの結果は、０．０１０モルのｐＨＣＡおよび１．０５９モルのＨＳＭの存在を示した。溶液の合計正味重量は６３８．２ｇであった。溶液中のＨＳＭの計算濃度は１９．９４重量％である。
【０１１６】
実施例７
４−ヒドロキシスチレンモノマー溶液の濃度
この実施例の目的は、濃４−ヒドロキシスチレンモノマー溶液を製造し、その安定性を実証することであった。
【０１１７】
実施例６の２００．１ｇのＨＳＭ溶液を３００ｍＬ丸底フラスコに入れた。油浴を５５℃に加熱した。フラスコを油浴に降ろした。短経路蒸留ヘッド、真空および捕集フラスコをフラスコに接続した。約８５ミリトル（１１Ｐａ）の減圧下で、１２８．３２ｇのＤＭＡｃを捕集した。残りの溶液のサンプルをＨＰＬＣ方法２によって分析し、５２．９２重量％のＨＳＭ濃度を有することが判明した。４．１５ｇの新鮮ＤＭＡｃを溶液に添加し、その後、方法２によるＨＰＬＣ決定は、５１．０４重量％のＨＳＭ濃度を与えた。この溶液の合計正味重量は７６．０ｇであった。
【０１１８】
５１．０４重量％ＨＳＭ溶液のアリコートを０℃で冷蔵庫内に貯蔵した。その濃度を翌２５日にわたって数回ＨＰＬＣによって試験した。７つの決定は、４９．２重量％〜５４．２重量％の範囲を伴って平均で５１．９重量％であった。１６９日後、濃度は５０．４５％であった。もう１つのアリコートを２２℃で貯蔵した。２８日後、濃度は５０．２％であった。従って、このＨＳＭ溶液は、これらの条件下で驚くべきほどに優れた安定性を有する。
【０１１９】
実施例８
「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）５２によって開始させた４−ヒドロキシスチレンの現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）重合
この実施例の目的は、開始剤として「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）５２を用いる４−ヒドロキシスチレンモノマーの重合を実証することであった。
【０１２０】
オーバーヘッドメカニカルスターラー、窒素および還流コンデンサを備えた２５ｍＬ丸底フラスコに実施例７で調製された公称５１．０４重量％ＨＳＭ溶液（１０．００９ｇ、４２．５ミリモル）を投入した。６２℃に予熱された油浴にフラスコを降ろした。３０分後、０．６３３ｇの「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）５２開始剤（６．０モル％）を反応混合物に添加した。反応溶液は、３０分以内に顕著に粘性、４時間後に非常に粘性になった。反応溶液を開始剤の添加後に６２℃で合計で２２時間にわたり加熱した。ＧＣ分析のためのサンプルを０、１／２、１、２、４、６および２２時間後に取った。これらの時間において、残留ＨＳＭ濃度は、初期濃度のそれぞれ１００、７３．４、５５．１、３２．８、１４．３、９．８および３．８％であり、ポリマーへのＨＳＭのほぼ９６％の転化率を実証した。ポリマー溶液のＧＰＣは、Ｍｗ＝１５，６００、Ｍｎ＝７，７２０、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．０２を与えた。
【０１２１】
実施例９
「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）８８によって開始させた４−ヒドロキシスチレンの現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）重合
この実施例の目的は、開始剤として「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）８８を用いる４−ヒドロキシスチレンモノマーの重合を実証することであった。
【０１２２】
オーバーヘッドメカニカルスターラー、窒素および還流コンデンサを備えた２５ｍＬ丸底フラスコに実施例７で調製された公称５１．０４重量％ＨＳＭ溶液（１０．００８ｇ、４２．５ミリモル）を投入した。１１８℃に予熱された油浴にフラスコを降ろした。３０分後、０．６２６ｇの「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）８８開始剤（６．０モル％）を反応混合物に添加した。反応溶液は３０分以内に顕著に粘性になった。反応溶液を開始剤の添加後に１１８℃で合計で２２時間にわたり加熱した。ＧＣ分析のためのサンプルを０、１／２、１、２、４、６および２２時間後に取った。これらの時間において、残留ＨＳＭ濃度は、初期濃度のそれぞれ１００、２３．４、１３．０、１０．９、１０．３、９．９および４．１％であり、ポリマーへのＨＳＭの９６％の転化率を実証した。ポリマー溶液のＧＰＣは、Ｍｗ＝６，５７０、Ｍｎ＝３，８７０、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．７０を与えた。
【０１２３】
実施例１０
生物生産された４−ヒドロキシ桂皮酸の脱カルボキシル化、その後のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド中での４−ヒドロキシスチレンの現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）重合
この実施例の目的は、生物生産された４−ヒドロキシ桂皮酸（ｐＨＣＡ）からの１ポット２工程プロセスにおけるポリ（４−ヒドロキシスチレン）（ＰＨＳ）の合成を実証することであった。
【０１２４】
米国特許公報（特許文献９）においてベン・バサット（Ｂｅｎ−Ｂａｓｓａｔ）らによって記載された方法に似た方法を用いて出発ｐＨＣＡ材料を製造した。その方法はグルコースからｐＨＣＡを製造する２段プロセスを含む。この実施例において用いられた方法において、２段を別個の２つの工程として行った。第１の工程において、チロシン過剰生産株を用いて発酵によってチロシンをグルコースから生産した。低速遠心沈殿法を用いて発酵ブロスからチロシンを分離した。得られた沈殿物を水に懸濁させ、低速遠心沈殿法を用いて再び分離した。ＨＰＬＣを用いてチロシンの純度を９０〜９８％と推定した。その後、第２の段において、チロシンアンモニアリアーゼ活性を有する酵素を含む宿主細胞を用いてチロシンをｐＨ１０．０でｐＨＣＡに転化した。ｐＨＣＡは反応媒体に蓄積した。その後、０．１ミクロン粒子径排除サイズを有する中空繊維ミクロ濾過膜を用いて宿主細胞を反応媒体から分離した。その後、１０重量％ＨＣｌを用いてｐＨを３．５に調節してｐＨＣＡを沈殿させることにより、ｐＨＣＡを細胞フリー反応媒体から回収した。真空濾過を用いてｐＨＣＡ結晶を溶液から分離した。ウェットケーキを脱イオン水（約５：１の洗浄水対ｐＨＣＡの質量比）で洗浄し、その後、真空（２５ｍｍＨｇ、８０℃）内で約４８時間にわたり乾燥させた。
【０１２５】
生物生産された４−ヒドロキシ桂皮酸（１０．４７８ｇ、ＨＰＬＣ方法２に基づいて９１．４４％純度）および３０．０１４ｇのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ、試薬グレード）を２時間にわたり激しく攪拌し、その後、中間間隙率ガラスフリットブフナー漏斗を通して濾過して、暗褐色不溶物を除去した。ＨＰＬＣ方法２によって、濾液のサンプルは２３．８９重量％のｐＨＣＡを含有していた。
【０１２６】
還流コンデンサ、マグネチックスターラーおよび窒素を備えた１００ｍＬ丸底フラスコに黄褐色濾液を投入した。溶液を油浴内で１５０℃に加熱した。酢酸カリウム（０．０８４ｇ）を添加し、反応混合物を６時間にわたり加熱した。サンプルを方法２によるＨＰＬＣ分析のために取り出し、１８．５重量％のＨＳＭを含有し、そしてｐＨＣＡを含有しないことが判明した。
【０１２７】
黄褐色反応溶液を含有するフラスコを８０℃で予熱された油浴に入れた。その後、０．０５０ｇの「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（０．４６モル％）を反応混合物に添加した。５．５時間にわたる加熱後、追加の０．４８０ｇの「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（４．４モル％）を反応混合物に添加した。反応混合物をもう２２．５時間（合計２８時間）にわたり加熱した。
【０１２８】
赤色−褐色の反応溶液を室温に冷却した後、反応溶液を激しく攪拌しつつ３００ｍＬの水に滴下した。沈殿した材料は淡黄褐色で、ねばねばしていた。２０分の激しい攪拌後に、乳状液体層をデカントした。２００ｍＬの水の添加、２０分の攪拌およびデカントのプロセスをもう５回繰り返した。このプロセスを通して、ねばねばした沈殿物は粉末状固体になった。
【０１２９】
固体を３０ｍＬのメタノールに再溶解させ、得られた溶液を激しく攪拌しつつ３００ｍＬの水に滴下した。淡黄褐色固体は沈殿した。５分の攪拌後に、中間間隙率の漏斗を通して固体を濾過し、過剰の水で洗浄し、窒素下で漏斗のフリット上で一晩乾燥させた。固体を真空炉内で７０℃の温度および水銀柱１６インチの圧力（５４ｋＰａ）で一晩更に乾燥させた。得られた固体塊を乳鉢と乳棒で砕いた。微粉砕粉末を１００ｍＬのトルエンに加えて２００ｍＬ丸底フラスコに投入した。混合物を激しく攪拌し、還流温度で１．５時間にわたり加熱した。粗フリットブフナー漏斗を通して固体を高温で濾過し、高温トルエン（２×１００ｍＬ）で洗浄した。固体を窒素下で漏斗のフリット上で一晩乾燥させた。固体を真空炉内で７０℃の温度および水銀柱１６インチの圧力（５４ｋＰａ）で一晩更に乾燥させ、ベージュ色固体の最終重量＝４．２７６ｇ（ｐＨＣＡからの収率６０．４％）をもたらした。1Ｈ  ＮＭＲはポリ（４−ヒドロキシスチレン）と一致した。ＧＰＣは、Ｍｗ＝５，８６０、Ｍｎ＝３，５００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．６７を与えた。
【０１３０】
実施例１１
４−ヒドロキシスチレンモノマー溶液の濃度および過酸化物によって開始させた現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）重合
この実施例の目的は、過酸化物開始剤を用いてＨＳＭを重合することができることを実証することであった。
【０１３１】
実施例６のＨＳＭ溶液３４５ｇを５００ｍＬ丸底フラスコに入れた。油浴を４５℃に加熱した。フラスコを油浴に降ろし、短経路蒸留ヘッド、真空および捕集フラスコをフラスコに接続した。約７５ミリトル（１０Ｐａ）の減圧下で、１９１ｇのＤＭＡｃを捕集した。残りの溶液のサンプルをＨＰＬＣによって分析し、４５．４０重量％のＨＳＭ濃度を有することが判明した。１７ｍＬの新鮮ＤＭＡｃを溶液に添加し、その後、方法２による２つのＨＰＬＣ決定（４０．４９、４０．３９）は、４０．４４重量％の平均ＨＳＭ濃度を与えた。この溶液の合計正味重量は１５６ｇであった。
【０１３２】
オーバーヘッドメカニカルスターラー、窒素および還流コンデンサを備えた２５ｍＬ丸底フラスコに公称４０．４４重量％ＨＳＭ溶液（１０．０００ｇ、３３．７ミリモル）を投入した。フラスコを８７℃で予熱された油浴に降ろした。３０分後、０．２８９ｇの「ルペロックス（Ｌｕｐｅｒｏｘ）」（登録商標）２６開始剤（４．０モル％）を反応混合物に添加した。反応溶液を開始剤の添加後に８７℃で合計で２２時間にわたり加熱した。ＧＣ分析のためのサンプルを０、１／２、１、２、４、６および２２時間後に取った。これらの時間において、残留ＨＳＭ濃度は、初期濃度のそれぞれ１００、９２．１、８２．５、６８．５、５１．８、４４．３および３８．６％であり、ポリマーへのＨＳＭの６１％の転化率を実証した。ポリマー溶液のＧＰＣは、Ｍｗ＝１４，２５５、Ｍｎ＝８，０１０、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．７８を与えた。
【０１３３】
実施例１２
炭酸ナトリウムによって触媒作用を受けた４−ヒドロキシ桂皮酸の脱カルボキシル化、４−ヒドロキシスチレンの濃度および現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）重合
この実施例の目的は、４−ヒドロキシ桂皮酸の炭酸ナトリウム触媒脱カルボキシル化によって製造された４−ヒドロキシスチレン（ＨＳＭ）をポリヒドロキシスチレンに重合することができることを実証することであった。
【０１３４】
還流コンデンサ、マグネチックスターラー、内部サーモウェルおよび熱電対、隔壁入口アダプタおよび窒素を備えた１００ｍＬ三ツ口丸底フラスコに４−ヒドロキシ桂皮酸（９．５７８ｇ、５８．３ミリモル）および３０．００７ｇのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ、試薬グレード）を投入し、混合物を室温で１０分にわたり攪拌した。別個に、油浴を１５３℃に予熱し、反応フラスコを油浴に降ろし、放置して１５０℃で平衡状態にした。その後、０．０８６ｇの無水炭酸ナトリウム（１．４モル％）をドライボックス内で秤量し、反応混合物に一度に添加した。反応混合物を１５０℃で９０分にわたり加熱した。この時間後に、反応混合物のサンプルを方法２によるＨＰＬＣ分析のために取り出した。ＨＰＬＣの結果は、３．１ミリモルのｐＨＣＡおよび５６．５ミリモルのＨＳＭの存在を示した。これらの値は、ＨＳＭへのｐＨＣＡの定量的な転化率に近いことを表している。ＨＳＭ濃度は１８．１８重量％であると決定した。
【０１３５】
短経路蒸留ヘッド、真空および捕集フラスコを備えた１００ｍＬ三ツ口丸底フラスコにＨＳＭ溶液（３６．２０５ｇ）を投入した。フラスコを４５℃の油浴に降ろし、攪拌を開始した。数時間にわたる約７５ミリトル（１０Ｐａ）の減圧下で、２３．８ｇのＤＭＡｃを捕集した。残りの溶液のサンプルをＨＰＬＣ方法２によって分析し、５３．５０重量％のＨＳＭ濃度を有することが判明した。３．９８５ｇの新鮮ＤＭＡｃを攪拌している溶液に添加し、４０．８２重量％のＨＳＭの最終ＨＰＬＣ評価分析をもたらした。
【０１３６】
オーバーヘッドメカニカルスターラー、窒素および還流コンデンサを備えた１００ｍＬ三ツ口丸底フラスコに公称４０．８２重量％ＨＳＭ溶液（１６．１２２ｇ、５４．８ミリモル）を投入した。８５℃に予熱された油浴にフラスコを降ろした。３０分後、０．４２０ｇの「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（４．０モル％）を反応混合物に添加した。反応溶液を開始剤の添加後に８５℃で合計で２２時間にわたり加熱した。ＧＣ分析のためのサンプルを０、１／２、１、２、４、６および２２時間後に取った。これらの時間において、残留ＨＳＭ濃度は、初期濃度のそれぞれ１００、５８．２、３９．８、２５．２、１８．８、１９．５および１９．６％であり、ポリマーへのＨＳＭの８０％の転化率を実証した。
【０１３７】
反応溶液（１４．４０８ｇ）を室温に冷却した後、反応溶液を３０分にわたり激しく攪拌しつつ２００ｍＬの水に滴下した。沈殿した材料は固体であり、ゴム様ではなかった。１０分の攪拌後に、乳状液体層をデカントした。１５０ｍＬの水の添加、１５分にわたる激しい攪拌およびデカントのプロセスを二回繰り返した。このプロセスを通して、固体は黄色粉末になった。中間間隙率の漏斗を通して固体を濾過し、水で洗浄し、窒素下で漏斗のフリット上で１０分にわたり乾燥させた。
【０１３８】
固体を約３０ｍＬのメタノールに再溶解させ、得られた溶液を１０分にわたり激しく攪拌しつつ３００ｍＬの水に滴下した。固体は直ちに沈殿した。１０分の攪拌後に中間間隙率の漏斗を通して固体を濾過し、水の５０ｍＬ部分で４回洗浄し、窒素下で漏斗のフリット上で３０分にわたり乾燥させた。得られたウェットケーキは、１５．３０９ｇの粗重量を有していた。
【０１３９】
固体を真空炉内で６８℃の温度および水銀柱１５〜２０インチの圧力（５１〜６８ｋＰａ）で一晩乾燥させ、重量３．７３６ｇの淡いベージュ色の固体をもたらした（サンプリング損失を含め、ｐＨＣＡからの収率５３．３％）。1Ｈ  ＮＭＲはポリ（４−ヒドロキシスチレン）と一致した。ＧＰＣは、Ｍｗ＝１０８９０、Ｍｎ＝６００５、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８０を与えた。
【０１４０】
実施例１３
４−ヒドロキシスチレンとｔ−ブチルアクリレートの現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）共重合
この実施例の目的は、重合の前のｐＨＣＡの脱カルボキシル化から製造されたＨＳＭの溶液とコモノマーを組み合わせることによりコポリマーを製造できることを実証することであった。
【０１４１】
実施例１１に記載されたのと同じＨＳＭ溶液を用いて、マグネチックスターラー、窒素および還流コンデンサを備えた２５ｍＬ丸底フラスコに公称４０．４４重量％ＨＳＭ溶液（１０．０１４ｇ、３３．７０５ミリモル）および２．３０４ｇのｔ−ブチルアクリレート（１８．２５７ミリモル）を投入した。更に、０．２６５ｇの「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（２．６５モル％）を反応溶液に添加した。８０℃に予熱された油浴にフラスコを降ろした。反応溶液は、０．５時間以内に目に見えてより粘性になった。８０℃で１７．５時間にわたり攪拌後、加熱を止めた。反応溶液は非常に粘性になり、攪拌を一晩停止した。
【０１４２】
反応溶液を室温に冷却した後、追加の１０ｍＬのＤＭＡｃを溶液に添加して、溶液の粘度を下げた。その後、ポリマー溶液を激しく攪拌しつつ２５０ｍＬの水に添加した。曇った白色固体が直ちに沈殿した。２０分の激しい攪拌後、中間間隙率のガラスフリットブフナー漏斗を通して濾過することにより固体を捕集した。固体を２５０ｍＬの水によりビーカーに再構成し、追加の２０分にわたり激しく攪拌し、濾過し、水の１００ｍＬ部分で３回洗浄した。固体を窒素下でフリット上で１時間にわたり乾燥させ、その後、窒素パージしつつ真空炉内で７０℃および水銀柱１６インチで一晩更に乾燥させ、淡黄色固体をもたらした。1Ｈ  ＮＭＲは残留ＤＭＡｃの存在を示した。
【０１４３】
最少量のメタノールに溶解させ、激しく攪拌しつつ３００ｍＬの水に再沈殿させることにより、ポリマーを更に精製した。中間間隙率の漏斗を通して濾過することにより白色固体を捕集し、水の１００ｍＬ部分で３回洗浄し、窒素下で漏斗のフリット上で１５分にわたり乾燥させた。
【０１４４】
白色固体を真空炉内で７０℃の温度および水銀柱１６インチの圧力（５４ｋＰａ）で２日にわたり乾燥させ、白色固体の最終重量＝５．７４ｇ（ＨＳＭおよびｔ−ブチルアクリレートからの収率９０．３％）をもたらした。ＭｅＯＤ中の1Ｈ  ＮＭＲおよびＦＴＩＲは、ＨＳＭ／ｔ−ブチルアクリレートコポリマーと一致した。ＧＰＣは、Ｍｗ＝３６，８０１、Ｍｎ＝１４，５４０、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．５３１を与えた。
【０１４５】
実施例１４
４−ヒドロキシ桂皮酸の脱カルボキシル化、１−メチル−２−ピロリジノン中の４−ヒドロキシスチレンの濃度および現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）重合
この実施例の目的は、１−メチル−２−ピロリジノン（ＮＭＰ）中の４−ヒドロキシ桂皮酸（ｐＨＣＡ）からの１ポット３工程プロセスにおけるポリ（４−ヒドロキシスチレン）（ＰＨＳ）の合成を実証することであった。
【０１４６】
還流コンデンサ、マグネチックスターラーおよび窒素を備えた１００ｍＬ丸底フラスコに４−ヒドロキシ桂皮酸（９．５７８ｇ）および３０．０１２ｇの１−メチル−２−ピロリジノン（ＮＭＰ）を投入し、ｐＨＣＡが溶解するまで反応混合物を室温で５〜１０分にわたり攪拌し、黄褐色溶液を生じさせた。フラスコを１５０℃で予熱された油浴に降ろした。その後、０．０８２ｇの酢酸カリウムをフラスコに添加した。反応溶液を油浴内で１５０℃で４時間にわたり加熱した。この時間後に、サンプルを方法１によるＨＰＬＣ分析のために取り出した。クロマトグラムは、２５８ｎｍの波長で測定して９６．５３面積％のヒドロキシスチレン（ＨＳＭ）ピークを示し、検出できるｐＨＣＡを示さなかった。暗黄褐色反応溶液を含有するフラスコを油浴から取り出した。
【０１４７】
反応溶液を実施例３と同じ手順によって減圧下で部分濃縮して、ＨＰＬＣ方法２によって測定された３５．４５重量％ＨＳＭ溶液を製造した。
【０１４８】
１６．０１０ｇのＨＳＭ溶液を５０ｍＬの丸底フラスコに投入した。８０℃で予熱された油浴にフラスコを降ろした。その後、０．３６６１ｇの「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（４．０３モル％）をフラスコに添加し、溶液を８０℃で２２時間にわたり加熱した。重合は粘性黄褐色溶液をもたらした。
【０１４９】
反応溶液を室温に冷却した後、反応溶液を１時間にわたって激しく攪拌しつつ２５０ｍＬの水に滴下した。中間間隙率のガラスフリットブフナー漏斗を通して濾過することにより、得られた固体を捕集し、過剰の水で洗浄した。固体を３０ｍＬのＭｅＯＨに再溶解させ、激しく攪拌しつつ３００ｍＬの水に再沈殿させた。固体を濾過によって捕集し、過剰の水で洗浄し、窒素下でフィルタ上で一晩乾燥させた。
【０１５０】
固体を真空炉内で７０℃の温度および水銀柱１６インチの圧力（５４ｋＰａ）で一晩乾燥させ、淡い桃色固体の最終重量＝４．９９０５ｇ（ＨＳＭからの収率８７．９％）をもたらした。1Ｈ  ＮＭＲはポリ（４−ヒドロキシスチレン）と一致した。ＧＰＣは、Ｍｗ＝１１，２８４、Ｍｎ＝７，９６２、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．４１７を与えた。
【０１５１】
実施例１５
４−ヒドロキシ−３−メトキシ桂皮酸の脱カルボキシル化、その後のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド中の４−ヒドロキシ−３−メトキシスチレンの現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）重合
この実施例の目的は、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド中の４−ヒドロキシ−３−メトキシ桂皮酸（フェルラ酸）からの１ポット２工程プロセスにおけるポリ（４−ヒドロキシ−３−メトキシスチレン）の合成を実証することであった。
【０１５２】
還流コンデンサ、マグネチックスターラーおよび窒素を備えた５０ｍＬ丸底フラスコにトランス−４−ヒドロキシ−３−メトキシ桂皮酸（５．０４７ｇ）および７．０８０ｇのＤＭＡｃを投入し、フェルラ酸が溶解するまで内容物を室温で１５分にわたり攪拌し、黄褐色溶液を生じさせた。フラスコを１５０℃で予熱された油浴に降ろした。その後、０．０３５ｇの酢酸カリウムを添加した。反応溶液を油浴内で１５０℃で１時間にわたり加熱した。この時間後に、サンプルを方法１によるＨＰＬＣ分析のために取り出した。クロマトグラムは、２５８ｎｍの波長で測定して４−ヒドロキシ−３−メトキシスチレンに帰することができる９４．８９面積％のピークを示し、検出できるフェルラ酸を示さなかった。４−ヒドロキシ−３−メトキシスチレンモノマーの特定は、ＬＣ／ＭＳ、（Ｍ＋Ｈ）＝１５１によって確認された。オレンジ−赤色反応溶液を含有するフラスコを油浴から取り出した。
【０１５３】
８０℃で予熱された油浴に反応溶液を降ろした。１０分後、０．２０５６ｇの「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（４．３８モル％）をフラスコに添加し、溶液を８０℃で２４時間にわたり加熱した。その後、溶液を放置して室温に冷却した。
【０１５４】
激しく攪拌しつつ５０ｍＬのトルエンに添加することにより、反応溶液のおよそ半分（５．０１６ｇ）を溶解させた。その後、金色−黄色上澄み液をデカントした。得られたゴム状固体に追加の５０ｍＬのトルエンを添加し、混合物を再び激しく攪拌し、デカントした。このプロセスをもう１回繰り返し、淡黄褐色固体の生成をもたらした。中間空隙率のガラスフリットブフナー漏斗を通して濾過することにより固体を捕集した。捕集した固体の一部を取っておき（０．１０６６ｇ）、残りの固体（０．７７８０ｇ）をＭｅＯＨ／トルエン（１：１０ｖ／ｖ）からの試行的再沈殿に供し、それは単離されなかったねばねばした油を生じさせた。
【０１５５】
０．１０６６ｇの捕集した固体を真空炉内で４４℃の温度および水銀柱１７インチの圧力（５７ｋＰａ）で一晩乾燥させ、ベージュ色固体の最終重量＝０．０８８３ｇをもたらした。1Ｈ  ＮＭＲはポリ（３−ヒドロキシ−４−メトキシスチレン）と一致した。ＧＰＣは、Ｍｗ＝１３，７２９、Ｍｎ＝８，４７９、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．６１９を与えた。
【０１５６】
実施例１６
４−ヒドロキシ桂皮酸の脱カルボキシル化、開始剤の多添加による４−ヒドロキシスチレンの現場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）重合、ならびに水による逆沈殿、高温トルエン中での抽出およびメタノール溶液からの再沈殿によるポリヒドロキシスチレンの単離および精製
この実施例の目的は、４−ヒドロキシスチレンの重合中の開始剤の多添加の使用、ならびに生成物ポリマーの単離および精製のために水による逆沈殿および高温トルエン中での抽出の使用を実証することであった。
【０１５７】
還流コンデンサ、オーバーヘッドスターラー、内部サーモウェルおよび熱電対、隔壁入口アダプタおよび窒素を備えた３Ｌ四ツ口丸底フラスコに４−ヒドロキシ桂皮酸（４０５．３ｇ、２．４３６モル）および８８１．５ｇのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ、試薬グレード）を投入し、混合物を室温で３０分にわたり攪拌してｐＨＣＡを溶解させた。粗フリット漏斗および＃１ワットマン濾紙により濾過することにより不溶物を溶液から除去した。別個に、油浴を１５３℃に予熱し、反応フラスコを油浴に降ろし、放置して１５０℃で平衡状態にした。その後、４．７８８ｇの酢酸カリウム（２．０モル％）をドライボックス内で秤量し、反応混合物に一度に添加した。反応混合物を１５０℃で２１０分にわたり加熱した。この時間後に、反応混合物のサンプルを方法２によるＨＰＬＣ分析のために取り出した。ＨＰＬＣの結果は、ｐＨＣＡが存在しないことおよび重量１１６４．７ｇの溶液中の２．２３５モルのＨＳＭの存在を示した。
【０１５８】
還流コンデンサ、オーバーヘッドメカニカルスターラーおよび窒素シールを備えた２Ｌ四ツ口丸底フラスコに大部分のＨＳＭ溶液（１１３７．０ｇ、２．１８１モルのＨＳＭを含有する）を投入した。８５℃に予熱された油浴にフラスコを降ろし、２５分にわたり平衡状態にした。その後、２５．３４０ｇの原液「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（６モル％）を反応溶液に添加した。反応溶液を８５℃で８時間にわたり加熱した。２時間後、追加の６．２９ｇの原液「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（１．５モル％）を添加した。４時間後、追加の３．１４ｇの原液「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（０．７５モル％）を添加した。６時間後、追加の１．５７ｇの原液「バゾ（Ｖａｚｏ）」（登録商標）６７開始剤（０．３７５モル％）を添加した。ＧＣ分析のためのサンプルを０、１／２、１、２、４、６および８時間後に取った。これらの時間において、残留ＨＳＭ濃度は、初期濃度のそれぞれ１００、６８．２、５６．７、４２．０、２３．２、１６．２および１２．０％であり、ポリマーへのＨＳＭの８８％の転化率を実証した。最終溶液は油様粘度および１１６０．０ｇの重量を有していた。
【０１５９】
反応溶液を室温に冷却した後、反応溶液をより大きな三ツ口丸底フラスコに移送した。溶液を含有するフラスコに１Ｌの脱イオン水を添加し、混合物を１５分にわたり激しく攪拌した。攪拌を止めた時、固体は底に沈殿し、その後、乳白色の上澄み液を除去した。このプロセスを湿潤固体に添加された第２の１Ｌの脱イオン水で繰り返した。得られた湿潤固体を含有するフラスコに約１．５Ｌのトルエンを添加し、攪拌を始めた。９０℃に予熱された油浴にフラスコを降ろした。１時間の加熱および攪拌の後に、ポリマーを放置して沈殿させ、ガラスフリットチューブによる吸引によって高温トルエンを除去した。この抽出プロセスを第２の１．５Ｌのトルエンで繰り返した。液体の除去後、大部分の残留溶媒を窒素ラインの助けにより蒸発させた。ポリマーを１３１０ｇのメタノールに溶解させた。溶液が若干曇っていたので、ワットマン＃２濾紙を通して溶液を濾過し、透明溶液をもたらした。溶液を３つの等部分に分割し、各々は、激しく攪拌することにより約１２Ｌの脱イオン水に滴状に沈殿した。中間間隙率ガラスフリット漏斗を通して濾過し、その後、漏斗上でスラリー洗浄することにより沈殿固体を単離した。３部分からの固体を組み合わせ、３つの排水洗浄液でリンスし、窒素シールにより濾過用漏斗上で乾燥させた。ポリマーをＰＴＦＥフィルムで内張りされたガラス皿に入れて、湿潤ポリマーがくっつかないようにし、真空炉内で６０〜６５℃で５日にわたり乾燥させた。曇った白色乾燥ポリマーの最終重量は２１１．７ｇ（重合において用いられたＨＳＭ溶液からの収率８０．８％）であった。1Ｈ  ＮＭＲはポリ（４−ヒドロキシスチレン）と一致し、０．４モル％の残留モノマー含有率を示した。ＧＰＣは、Ｍｗ＝４，９６０、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．５０を与えた。
【０１６０】
上の主題は本発明および本発明から得られる独特の生成物を完全に記載している。この方式で製造された新規置換スチレンが、米国特許公報（特許文献２３）、米国特許公報（特許文献２４）、米国特許公報（特許文献２５）、米国特許公報（特許文献２６）および米国特許公報（特許文献２１）に記載されたプロセスを制限なく含む更なる処理を受けることが可能であることが理解されるべきである。これらの特許のすべては、その内容全体を本明細書に記載したものとして本明細書に引用して援用する。
本発明は以下の実施の態様を含むものである。
１．ポリ（ヒドロキシスチレン）を製造する方法であって、
ａ）一般構造：
【化１】
0005600003.tif 000004
（式中、Ｒ1、Ｒ3およびＲ5は、Ｈ、ＯＨまたはＯＣＨ3であり；Ｒ2およびＲ4は、Ｈ、ＯＨ、ＯＣＨ3あるいは線状アルキルまたは分岐アルキルであり；Ｒ6およびＲ7は、Ｈ、ハロまたはシアノであり、但し、Ｒ1、Ｒ3またはＲ5の少なくとも１つはＯＨであり、Ｒ2およびＲ4は、両方が同時にｔ−ブチルであることはない）
を有するフェノールを提供する工程と、
ｂ）ｉ）非アミン塩基性触媒、および
ｉｉ）少なくとも１種の極性有機溶媒
を含む第１の反応混合物を提供する工程と、
ｃ）フェノール基質を脱カルボキシル化するのに十分な温度かつ時間で、（ａ）のフェノールを（ｂ）の反応混合物と接触させて、安定な脱カルボキシル化ヒドロキシスチレン中間体を生成する工程と、
ｄ）ポリ（ヒドロキシスチレン）を製造するのに十分な温度かつ時間で、前記脱カルボキシル化ヒドロキシスチレン中間体を極性有機溶媒および重合開始剤と接触させる工程と
を含むことを特徴とする方法。
２．前記フェノールが、４−ヒドロキシ桂皮酸、フェルラ酸、シナピン酸、コーヒー酸、２−ヒドロキシ桂皮酸、３，５−ジメチル−４−ヒドロキシ桂皮酸、およびα−シアノ−４−ヒドロキシ桂皮酸からなる群から選択されることを特徴とする前記１．に記載の方法。
３．前記非アミン塩基性触媒が、酢酸カリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムおよび酸化マグネシウムからなる群から選択されることを特徴とする前記１．に記載の方法。
４．前記極性有機溶媒が、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、１−メチル−２−ピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミドおよびヘキサメチルホスホラストリアミドからなる群から選択されることを特徴とする前記１．に記載の方法。
５．前記１．に記載の方法であって、分別によって前記ポリ（ヒドロキシスチレン）と有機溶媒との混合物を精製する工程であって、第２の溶媒を前記混合物に添加し、前記混合物を前記第１の溶媒の沸点に加熱し、および／または少なくとも１分にわたり攪拌し、前記混合物を放置して沈殿させ、前記溶媒をデカントし、そして更なる溶媒を添加する、精製工程と、少なくとももう一回この分別を繰り返す工程とを更に含み、前記第２の溶媒はトルエン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、石油エーテル、リグロイン、低級アルキルハロゲン化炭化水素およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする方法。
６．すべての工程を単一反応器容器内で行うことを更に特徴とする前記１．に記載の方法。
７．前記第２の反応混合物が、前記脱カルボキシル化ヒドロキシスチレン中間体および極性有機溶媒をコモノマーと接触させて、ポリ（ヒドロキシスチレン）コポリマーを生成する工程を更に含むことを特徴とする前記１．に記載の方法。
８．前記コモノマーが、スチレンまたは置換スチレン、アクリレート、メタクリレートまたはジメタクリレート、重合性フッ素含有化合物、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、無水マレイン酸、アクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミドおよびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする前記７．に記載の方法。
９．工程（ｄ）の前に、前記極性有機溶媒中で前記脱カルボキシル化ヒドロキシスチレン中間体を濃縮する工程を更に含むことを特徴とする前記１．に記載の方法。
１０．ポリ（４−ヒドロキシスチレン）を製造する方法であって、４−ヒドロキシスチレンを生成するのに十分な時間、少なくとも約１００℃の温度で４−ヒドロキシ桂皮酸を非アミン触媒および極性有機溶媒と接触させる工程、およびポリ（４−ヒドロキシスチレン）を生成するのに十分な温度かつ時間で前記４−ヒドロキシスチレンおよび極性有機溶媒を重合開始剤と接触させる工程を含むことを特徴とする方法。
１１．ｃ）一般構造：
【化２】
0005600003.tif 000005
（式中、Ｒ1、Ｒ3およびＲ5は、Ｈ、ＯＨまたはＯＣＨ3であり；Ｒ2およびＲ4は、Ｈ、ＯＨ、ＯＣＨ3あるいは線状アルキルまたは分岐アルキルであり；Ｒ6およびＲ7は、Ｈ、ハロまたはシアノであり、但し、Ｒ1、Ｒ3またはＲ5の少なくとも１つはＯＨであり、Ｒ2およびＲ4は、両方が同時にｔ−ブチルであることはない）
を有するヒドロキシスチレンと
ｄ）少なくとも１種の有機溶媒と
を含むことを特徴とするヒドロキシスチレン溶液。
１２．前記有機溶媒が、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、１−メチル−２−ピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミドおよびヘキサメチルホスホラストリアミドからなる群から選択されることを特徴とする前記１１．に記載のヒドロキシスチレン溶液。
１３．ヒドロキシスチレンおよび少なくとも１種の有機溶媒以外の約１０重量％未満の成分を含有することを特徴とする前記１１．に記載のヒドロキシスチレン溶液。
１４．前記ヒドロキシスチレンの濃度が約３３重量％以上であることを特徴とする前記１１．に記載のヒドロキシスチレン溶液。
１５．初期ヒドロキシスチレンモノマー含有物の少なくとも約９０％が、室温において２８日後に残っていることを特徴とする前記１３．に記載のヒドロキシスチレン溶液。