(57)【要約】【課題】スチレン誘導体化合物及び重合体の提供。【解決手段】スチレン誘導体化合物及び重合体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）で表されることを特徴とするスチレン誘導体化合物。
【化１】
2014169261.tif 000008
〔式（１）中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ２、Ｒ３は互いに独立に、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示し、Ｒ４は、炭素数１〜２４の２価の有機基を示す。Ｘは、糖由来の構造を示す。〕
【請求項２】
Ｒ４の有機基が、炭素数３〜１１の直鎖状若しくは分岐状のアルカンジイル基、炭素数３〜１１のシクロアルカンジイル基又は−Ｃ６Ｈ４−（ＣＨ２）ｍ−〔ｍは１〜１１の整数を表す〕である請求項１に記載のスチレン誘導体化合物。
【請求項３】
Ｘが、グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、キシロース、アラビノース、Ｎ−アセチルグルコサミン、グルコサミン、ラミナリビオース、ラクトース、セロビオース、トレハロース、マルトース又は、マンノビオース、のいずれかに由来する請求項１又は２に記載のスチレン誘導体化合物。
【請求項４】
式（２）で表される構造単位を有することを特徴とする重合体。
【化２】
2014169261.tif 000009
〔式（２）中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ２、Ｒ３は互いに独立に、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示し、Ｒ４は、炭素数１〜２４の２価の有機基を示す。Ｘは、糖由来の構造を示す。〕
【請求項５】
Ｒ４の有機基が、炭素数３〜１１の直鎖状若しくは分岐状のアルカンジイル基、炭素数３〜１１のシクロアルカンジイル基又は−Ｃ６Ｈ４−（ＣＨ２）ｍ−〔ｍは１〜１１の整数を表す〕である請求項４に記載の重合体。
【請求項６】
Ｘが、グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、キシロース、アラビノース、Ｎ−アセチルグルコサミン、グルコサミン、ラミナリビオース、ラクトース、セロビオース、トレハロース、マルトース又は、マンノビオース、のいずれかに由来する請求項４又は５に記載の重合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチレン誘導体化合物および重合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
糖鎖は構造が複雑であり、同じ生体分子であるＤＮＡやタンパク質よりも産業上の利用の為の開発が遅れている。しかし、近年、糖鎖の研究が急速に進展し、産業上の利用への模索も進められてきている。
【０００３】
そのような糖鎖高分子を用いた発明の一例として、糖鎖高分子で修飾した細胞培養基材（特許文献１）、抗血栓性材料（特許文献２）やコンタクトレンズの表面親水化剤（特許文献３）、などが提案されている。しかし、従来は原料が高価であり、安価に入手することが出来なかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３１７７８６号公報
【特許文献２】特許第２７５３６１７号
【特許文献３】特開２００７−７２４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、安価な原料を使用する製造工程により、スチレン誘導体化合物及び重合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、新規スチレン誘導体化合物及び重合体を見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、下記式（１）で表されるスチレン誘導体化合物を提供するものである。
【０００８】
【化１】
2014169261.tif 000002
【０００９】
〔式（１）中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ２、Ｒ３は互いに独立に、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示し、Ｒ４は、炭素数１〜２４の２価の有機基を示す。Ｘは、糖由来の構造を示す。〕
また、本発明は、スチレン誘導体化合物を構造単位として有する重合体を提供するものである。
本発明の重合体は、下記式（２）で表される構造単位を有する重合体である。
【００１０】
【化２】
2014169261.tif 000003
【００１１】
〔式（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｘは、前記式（１）と同じ。〕
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スチレン誘導体化合物及び重合体を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について説明する。
【００１４】
まず、本発明のスチレン誘導体化合物について説明する。
本発明のスチレン誘導体化合物は、下記式（１）で表される。
【００１５】
【化１】
2014169261.tif 000004
【００１６】
〔式（１）中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ２、Ｒ３は互いに独立に、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示し、Ｒ４は、炭素数１〜２４の２価の有機基を示す。Ｘは、糖由来の構造を示す。〕
Ｒ１は、水素原子またはメチル基を示すが、水素原子が好ましい。
Ｒ２、Ｒ３は互いに独立に、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示す。
Ｒ2及びＲ3で示される炭素数１〜６のアルキル基としては、直鎖状でも分岐状でもよく、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ｎ−ヘキシル基等が挙げられる。このうち、糖を導入する際に立体障害として働かない観点から炭素数１〜４のアルキル基が好ましく、炭素数１〜３のアルキル基がより好ましい。
また、Ｒ2及びＲ3としては、両者が水素原子である場合が特に好ましい。
【００１７】
Ｒ４は、直接結合または炭素数１〜２４の２価の有機基を示す。
【００１８】
Ｒ４の中でも、炭素数１〜２４の２価の有機基が好ましい。２価の有機基の例としては、２価の炭化水素基等が挙げられる。２価の炭化水素基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよい。
【００１９】
直鎖状および分岐状の２価の炭化水素基の例としては、アルカンジイル基が挙げられる。アルカンジイル基の数としては、炭素数３〜１１が好ましく、炭素数３〜８がより好ましい。具体例としては、メタン−１，１−ジイル基、エタン−１，１−ジイル基、エタン−１，２−ジイル基、プロパン−１，１−ジイル基、プロパン−１，２−ジイル基、プロパン−１，３−ジイル基、プロパン−２，２−ジイル基、ブタン−１，２−ジイル基、ブタン−１，３−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，６−ジイル基、ヘプタン−１，７−ジイル基、オクタン−１，８ージイル基等が挙げられる。
環状の２価の炭化水素基の例としては、シクロアルカンジイル基や芳香族炭化水素を含む基が挙げられる。シクロアルカンジイル基としては、炭素数３〜１１が好ましく、炭素数３〜８がより好ましい。具体例としては、シクロプロパン−１，２−ジイル基、シクロプロパン−１，３−ジイル基、シクロブタン−１，２−ジイル基、シクロブタン−１，３−ジイル基、シクロペンタン−１，２−ジイル基、シクロペンタン−１，４−ジイル基、シクロヘキサン−１，２−ジイル基、シクロヘキサン−１，４−ジイル基、シクロヘプタン−１，２−ジイル基、シクロオクタン−１，２−ジイル基等が挙げられる。
【００２０】
芳香族炭化水素を含む基としては、−Ｃ６Ｈ４−（ＣＨ２）ｍ−で表される基が好ましい。ｍは１〜１８の整数を表し、１〜１１が好ましい。
【００２１】
Ｘで示される糖由来の構造としては、単糖、アミノ糖又はオリゴ糖由来の構造が挙げられる。ここで単糖としては、グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、キシロース、アラビノース等が挙げられ、アミノ糖としては、Ｎ−アセチルグルコサミン、グルコサミン、Ｎ−アセチルガラクトサミン、ガラクトサミン、ラミナリビオース等が挙げられる。オリゴ糖（二糖を含む）としては、トレハロース、ネオトレハロース、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、メリビオース、ルチノース、スクロース、ツラノース、ビシアノース、セロトリオース、ゲンチアノース、イソパノース、マルトトリオース、ラフィノース、リコテトラオース、マルトテトラオース、マルトペンタオース、マルトヘキサオース、マンノビオース等が挙げられる。ここでオリゴ糖は、２〜１０糖を示す。また、これらのカルボキシメチル化合物、Ｎ−アセチル化物などの誘導体のいずれも使用でき、その目的によって適宜選択することができる。
Ｘで表される糖由来の構造と式（１）中のＲ３が結合している窒素原子とは、アミド結合を形成していることが好ましい。
【００２２】
次に本発明のスチレン誘導体化合物の製造方法について説明する。
本発明のスチレン誘導体化合物の製造方法としては、特に限定されないが、カルボキシル基を有するＸとアミノ基を有するスチレン誘導体とを反応させる方法が挙げられる。カルボキシル基を有するＸとアミノ基を有するスチレン誘導体とを反応させる方法としては、例えば下記式（３）で示される方法が好ましい。すなわち、工程１、工程２、工程３により、化合物（Ｄ）を得る。
【００２３】
【化３】
2014169261.tif 000005
【００２４】
＜工程１＞
工程１は、式（３）中の化合物（Ａ）を触媒存在下、一方のアミノ基が保護基によって保護されたジアミンと反応させ、式（３）中の化合物（Ｂ）を得る工程である。
【００２５】
化合物（Ａ）としては、例えば、４−ビニル安息香酸等が挙げられる。
【００２６】
また、上記触媒としては、カルボジミイミド等の脱水縮合剤やピリジン等の強塩基が挙げられ、例えば、カルボジイミドとしてはＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミド等、ピリジンとしてはＮ，Ｎ’−ジメチル−４−アミノピリジン等が挙げられる。その合計使用量としては、化合物（Ａ）１モルに対し、０．０１〜３．０モル当量が好ましく、０．０５〜２．０モル当量がより好ましい。
【００２７】
また、上記ジアミンとしては、例えば、Ｎ−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）−１，２−ジアミノエタン等の、一方のアミノ基が保護基によって保護されたジアミン等が挙げられる。使用量としては、化合物（Ａ）１モルに対し、１．０〜１．５モル当量が好ましく、１．０〜１．２モル当量がより好ましい。
【００２８】
また、本工程には溶媒を使用してもよい。溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の有機溶媒が挙げられ、これら溶媒は１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。これら溶媒の合計使用量は、化合物（Ａ）１質量部に対し、１０〜３０質量部程度が好ましい。
また、本工程の反応時間は特に限定されないが、通常１〜２４時間程度であり、反応温度は、溶媒の沸点以下で適宜選択すればよいが、通常−３０〜８０℃程度である。
＜工程２＞
工程２は、工程１で得た化合物（Ｂ）を、酸と反応させ脱保護を行うことで式（３）中の化合物（Ｃ）を得る工程である。
【００２９】
本工程で用いる酸は、トリフルオロ酢酸等の強酸が挙げられる。使用量としては、化合物（Ａ）１モルに対し、１〜１５モル当量が好ましく、３〜８モル当量がより好ましい。
【００３０】
また、本工程には溶媒を使用してもよい。溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の有機溶媒が挙げられ、これら溶媒は１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。これら溶媒の合計使用量は、化合物（Ｂ）１質量部に対し、１０〜３０質量部程度が好ましい。
【００３１】
また、本工程の反応時間は特に限定されないが、通常１〜２４時間程度であり、反応温度は、溶媒の沸点以下で適宜選択すればよいが、通常０〜８０℃程度である。
＜工程３＞
工程３は、工程２で得た化合物（Ｃ）を触媒存在下、糖由来の構造体と反応させることで、式（１）で表されるスチレン誘導体化合物である式（２）中の化合物（Ｄ）を得る工程である。
【００３２】
糖由来の構造体としては、単糖、アミノ糖又はオリゴ糖由来の構造体が挙げられる。ここで単糖としては、グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、キシロース、アラビノース等が挙げられ、アミノ糖としては、Ｎ−アセチルグルコサミン、グルコサミン、Ｎ−アセチルガラクトサミン、ガラクトサミン、ラミナリビオース等が挙げられる。オリゴ糖（二糖を含む）としては、トレハロース、ネオトレハロース、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、メリビオース、ルチノース、スクロース、ツラノース、ビシアノース、セロトリオース、ゲンチアノース、イソパノース、マルトトリオース、ラフィノース、リコテトラオース、マルトテトラオース、マルトペンタオース、マルトヘキサオース、マンノビオース等が挙げられる。ここでオリゴ糖は、２〜１０糖を示す。また、これらのカルボキシメチル化合物、Ｎ−アセチル化物などの誘導体がいずれも使用でき、その目的によって適宜選択することができる。
【００３３】
また、上記触媒としては、トリエチルアミン等のアミンが挙げられ、その合計使用量としては、化合物（Ｃ）１モルに対し、１〜１５モル当量が好ましく、３〜８モル当量がより好ましい。
また、本工程には溶媒を使用してもよい。溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の有機溶媒が挙げられ、これら溶媒は１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。これら溶媒の合計使用量は、化合物（Ｃ）１質量部に対し、０〜３０質量部程度が好ましい。
また、本工程の反応時間は特に限定されないが、通常０．５〜２４時間程度であり、反応温度は、溶媒の沸点以下で適宜選択すればよいが、通常０〜１２０℃程度である。
また、化合物（Ｄ）の精製工程は、例えば、再結晶、再沈殿等が挙げられる。
次に、本発明の重合体に関して説明する。
本発明の重合体は、下記式（２）で表される構造単位を有する重合体である。
【００３４】
【化２】
2014169261.tif 000006
【００３５】
〔式（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｘは、前記式（１）と同じ。〕
本発明の重合体は、式（２）で表される構造単位を有する重合体であるが、その他の構造単位を有していてもよい。
本発明の重合体は、式（１）で表されるスチレン誘導体化合物を重合して得ることができる。更に、本発明の重合体は式（１）以外の他の重合性モノマーと共重合させることもできる。
上記重合で用いられる重合開始剤としては、例えば、２，２'−アゾビス（イソブチロニトリル）、ジメチル２，２'−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、２，２'−アゾビス−２，４−ジメチルバレロ二トリル等のアゾ系開始剤；ジ(３，５，５−トリメチルヘキサノイル)パーオキサイド、過酸化ベンゾイル等の過酸化物が挙げられ、これら重合開始剤は１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。これら重合開始剤の合計使用量は、式（１）で表されるスチレン誘導体化合物及び使用するその他のモノマーの合計量に対し、通常０．０２〜０．２質量倍程度である。
【００３６】
また、本反応には溶媒、連鎖移動剤を使用してもよい。溶媒としては、ベンジルアルコール、エチ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メチルエーテルアセテート、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等が挙げられ、これら溶媒は１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。これら溶媒の合計使用量は、式（１）で表されるスチレン誘導体化合物及び使用するその他のモノマーの合計量に対し、通常０．５〜１５質量倍程度である。
【００３７】
また、上記連鎖移動剤としては、α−メチルスチレンダイマー、メルカプトエタノール、チオグリセロール、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン等が挙げられる。これら連鎖移動剤の合計使用量は、式（１）で表されるスチレン誘導体化合物及び使用するその他のモノマーの合計量に対し、通常０．０２〜０．２質量倍程度である。
【００３８】
また、本反応の反応時間は特に限定されないが、通常０．５〜２４時間程度であり、反応温度は、溶媒の沸点以下で適宜選択すればよいが、通常０〜１２０℃程度である。
【００３９】
他の重合性モノマーは特に限定されないが、スチレン類、（メタ）アクリレート類および（メタ）アクリルアミド類から選ばれる１種以上の単量体であることが好ましい。
【００４０】
スチレン類の具体例としては、スチレン、４−メチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、２，４，６−トリメチルスチレン、４−エチルスチレン、４−イソプロピルスチレン、４−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、α−メチルスチレン等に由来する繰り返し単位が挙げられる。
【００４１】
また、（メタ）アクリレート類の具体例としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル等の（メタ）アクリル酸Ｃ1-10アルキル；（メタ）アクリル酸メトキシエチル等の（メタ）アクリル酸Ｃ1-10アルコキシＣ1-10アルキル等が挙げられる。
【００４２】
また、（メタ）アクリルアミド類の具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド等のＮ，Ｎ−ジＣ1-10アルキル（メタ）アクリルアミド；Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド等のＮ−Ｃ1-10アルキル（メタ）アクリルアミドの他、（メタ）アクリロイルモルホリン、（メタ）アクリロイルピロリジン、（メタ）アクリロイルピペリジン等が挙げられる。
【００４３】
また、本発明の重合体の数平均分子量（Ｍn）としては、５０００〜１００万が好ましく、６０００〜２０万がより好ましく、７０００〜１０万が特に好ましい。
【００４４】
また、分子量分布（Ｍw／Ｍn）としては、１．０〜３．０が好ましく、１．５〜２．５がより好ましい。
【００４５】
なお、前記各工程において、各反応生成物の単離は、必要に応じて、ろ過、洗浄、乾燥、再結晶、再沈殿、透析、遠心分離、各種溶媒による抽出、中和、クロマトグラフィー等の通常の手段を適宜組み合わせて行えばよい。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４７】
実施例における各分析条件は以下に示すとおりである。
＜ＮＭＲスペクトル＞
１Ｈ−ＮＭＲスペクトルは、ＢＲＵＫＥＲ製モデルＡＶＡＮＣＥ５００（５００ＭＨｚ）により測定した。
＜分子量測定＞
重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）は、東ソー社製  ＴＳＫｇｅｌ  α−Ｍカラムを用い、流量：０．５ミリリットル／分、溶出溶媒：ＮＭＰ溶媒（Ｈ3ＰＯ4：０．０１６Ｍ、ＬｉＢｒ：０．０３０Ｍ）、カラム温度：４０℃の分析条件で、ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定した。
【００４８】
実施例１  
以下の合成経路に従い、スチレン誘導体化合物及び重合体を得た。
【００４９】
【化４】
2014169261.tif 000007
【００５０】
１００ｍｌナス型フラスコに４−ビニル安息香酸１．００ｇを量り取り、塩化メチレン２０ｍｌに溶解した。Ｎ−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）−１，２−ジアミノエタン１．０８ｇを加え、窒素雰囲気下、氷冷した。次いで、ここにＮ，Ｎ‘−ジシクロヘキシルカルボジイミド１．６７ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−アミノピリジン８２ｍｇを添加した。そのまま氷冷下２時間撹拌した後、２５℃にて８時間攪拌した。この反応液にｎ−ヘキサン５０ｍｌを加え撹拌し、反応液を吸引ろ過し、ろ液を減圧留去し、目的物の粗結晶を得た。この粗結晶を酢酸エチル、ｎ−ヘキサンで再結晶し、化合物（Ｉ）を１．９５ｇを得た。なお、構造物の同定は１Ｈ−ＮＭＲにより行った。
【００５１】
上記で合成した化合物(I)１．９５ｇを１００ｍｌナス型フラスコに量り取り、塩化メチレン２０ｍｌに溶解した。ここにトリフルオロ酢酸３．８４ｇを添加し、２５℃にて１０時間攪拌した。この反応液を減圧留去し、化合物（ＩＩ）を得た。なお、構造物の同定は１Ｈ−ＮＭＲにより行った。
【００５２】
上記で合成した化合物(ＩＩ)を１００ｍｌナス型フラスコに量り取り、ラクトビオン酸（４−Ο−β−ガラクトピラノシル−Ｄ−グルコン酸） ２．４２ｇ、トリエチルアミン３．４０ｇを加え、窒素雰囲気下６０℃で４時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、メタノール溶解分をろ過により取り出し、ろ液を減圧留去し、目的物の粗生成物を得た。この粗生成物に対してエタノールを加え、−１５℃で結晶化させた。結晶を吸引ろ過し、化合物（ＩＩＩ）の結晶１．７９ｇを得た。なお、構造物の同定は１Ｈ−ＮＭＲにより行った。
【００５３】
上記で合成した化合物(ＩＩＩ)を１００ｍｌナス型フラスコに２０ｇ量り取り、重合開始剤として２，２‘−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル１．５ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５０ｇを加え、窒素雰囲気下７０℃で５時間撹拌した。その後室温まで冷却することで、重合体（ＩＶ）を得た。
【００５４】
また、得られた重合体（ＩＶ）の数平均分子量は９０００であり、分子量分布は２．１１であった。
【００５５】