(57)【要約】      （修正有）【課題】水溶液中におけるレオロジー特性を調節することができるセルロースエーテルおよび当該セルロースエーテルを調整するための中間体の提供。【解決手段】エーテル結合を介してセルロースと結合した３−アジド−２−ヒドロキシプロピル（ＡＨＰ）基で修飾された非イオン性水溶性セルロースエーテルを中間とし、当該セルロースエーテルを末端アルキン基を有するアルキン化合物と反応することによって得られる特定のレオロジー特性またはその他の特性を有するセルロースエーテル生成物。【選択図】図１
2014070224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エーテル結合を介してセルロースと結合した３−アジド−２−ヒドロキシプロピル（ＡＨＰ）基を有し、モル置換度ＭＳＡＨＰが、０．００１から０．５０の範囲内であることを特徴とする、非イオン性水溶性セルロースエーテル。
【請求項２】
３−アジド−２−ヒドロキシプロピル基に加えて、アルキルおよび／またはヒドロキシアルキル基を有することを特徴とする、請求項１に記載のセルロースエーテル。
【請求項３】
前記アルキル基が、直鎖状（Ｃ１−Ｃ６）アルキル基、好ましくは、メチルまたはエチル基であることを特徴とする、請求項２に記載のセルロースエーテル。
【請求項４】
前記ヒドロキシアルキル基が、２−ヒドロキシエチルまたは２−ヒドロキシプロピル基であることを特徴とする、請求項２または３に記載のセルロースエーテル。
【請求項５】
前記ＭＳＡＨＰが、０．０１から０．５０の範囲内、特に好ましくは、０．０５から０．２５の範囲内であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項以上に記載のセルロースエーテル。
【請求項６】
３−アジド−２−ヒドロキシプロピル基を有するアルキルヒドロキシアルキルセルロースにおいて、ＤＳ（アルキル）は、１．０から２．５、好ましくは１．２から２．１、特に好ましくは１．４から１．９の範囲内であり、およびＭＳ（ＨＥまたはＨＰ）は、０．０１から１．０、好ましくは０．０５から０．８、特に好ましくは０．０５から０．６の範囲内であることを特徴とする、請求項２から５のいずれか一項以上に記載のセルロースエーテル。
【請求項７】
３−アジド−２−ヒドロキシプロピル基を有するヒドロキシアルキルセルロースにおいて、ＭＳ（ヒドロキシアルキル）は、１．０から４．０、好ましくは１．５から３．５の範囲内であることを特徴とする、請求項２から６のいずれか一項以上に記載のセルロースエーテル。
【請求項８】
５０から３０００、好ましくは１００から２０００、特に好ましくは６００から１４００の平均重合度ＤＰｎを有することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項以上に記載のセルロースエーテル。
【請求項９】
前記３−アジド−２−ヒドロキシプロピル基が、アルキンと反応することを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項以上に記載のセルロースエーテル。
【請求項１０】
前記アルキンが、
ａ）式Ｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｒ４の化合物
（式中、Ｒ４は、
−  直鎖状または分岐鎖状（Ｃ１−Ｃ１８）アルキルラジカル、
−  式−［ＣＨ２］ｍ−ＣＨ＝ＣＨ２のアルケニルラジカルであって、式中、ｍは、１から８の整数であるアルケニルラジカル、
−  式−［ＣＨ２］ｎ−ＣＸ２Ｙの置換アルキルラジカルであって、式中、ｎは、０から８の整数であり、Ｘは、水素、フッ素、もしくは塩素であり、およびＹは、水素、フッ素、塩素、ＮＨ２、ＯＨ、Ｏ−ＣＨ３、ＣＯ２Ｈ、もしくはＣＯ２ＣＨ３であるが、但し、ＸおよびＹの両方が同時に水素であることはない置換アルキルラジカル、
−  式−［ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ］ｐ−ＣＨ２Ｚのポリオキシアルキレンラジカルであって、式中、ｐは、１から８の整数であり、およびＺは、水素原子もしくはメチル基であるポリオキシアルキレンラジカル、
−  芳香族ラジカル、好ましくは、フェニル、ビフェニル、もしくはナフチル基で    、
−  置換芳香族ラジカルであって、ここで、芳香族炭素原子に結合した置換基は、同一もしくは異なり、−Ｈ、−Ｆ、−Ｃｌ、−ＮＨ２、−ＣＨ３、もしくは−ＯＣＨ３から成る群より選択されるが、但し、すべての置換基が同時に水素であることはない置換芳香族ラジカル、もしくは、
−  ヘテロ環式ラジカルであるか）、    
または、    
ｂ）式Ｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｒ５−Ｃ≡Ｃ−Ｈのジイン
（式中、Ｒ５は、
オルソ−、メタ−、もしくはパラ−フェニレン、ビフェニル−４，４’−ジイル、もしくは、ナフタレン−１，４−ジイルなどの二価芳香族ラジカルもしくは、
置換二価芳香族ラジカルであって、ここで、芳香族炭素原子に結合した置換基は、同一もしくは異なり、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＮＨ２、ＣＨ３、もしくはＯＣＨ３から成る群より選択されるが、但し、すべての置換基が同時に水素であることはない置換二価芳香族ラジカル）
であることを特徴とする、請求項９に記載のセルロースエーテル。
【請求項１１】
前記アルキンが、フェニルアセチレン、プロパルギルアルコール、プロピオール酸、またはプロパルギル１Ｈ−イミダゾール−１−カルボキシレートであることを特徴とする、請求項９または１０に記載のセルロースエーテル。
【請求項１２】
前記セルロースエーテルの前記アルキンとの反応が、銅、銅化合物、もしくは銅塩により、またはルテニウム複合体により触媒されることを特徴とする、請求項８に記載のセルロースエーテルを調製するための方法。
【請求項１３】
水溶液のレオロジー特性および保水量を調節するための、または非極性有機溶液のレオロジー特性を調節するための、請求項９に記載のセルロースエーテルの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応性アンカー基を有する水溶性セルロースエーテル、さらにはこれらの中間体から得ることができる修飾セルロースエーテルに関する。加えて、本発明は、最終製品を調製するための方法にも関する。最終製品のレオロジー特性は、モジュール式に改変可能である方法によって制御することができる。切り換え可能なレオロジー変化は、利用の過程で達成することができる。
【背景技術】
【０００２】
水溶性セルロースエーテル、特に非イオン性セルロースエーテルは、多くの分野で用いられている。特に注目すべきは、生コンクリート、吹付けモルタル、またはエマルジョン塗料における用途である。加えて、錠剤コーティングとしての使用も重要である。セルロースの特性は特定の用途に対し特異的に適合させることが望ましい。セルロースエーテルのレオロジー特性は、水性系において特に重要である。
【０００３】
レオロジー特性を調節するために、セルロースエーテルは、工業的規模で、化学的に修飾される。
【０００４】
疎水性修飾されたセルロースエーテルは、低から中の狭い範囲で限定されたせん断範囲にて十分な粘度を確立した一例である。疎水性修飾は、例えば、セルロースエーテルをヘキサデシルグリシジルエーテルと反応させることによって行われる。疎水性基が数個であっても（ＤＳ＜０．１）、セルロース鎖間の結合性相互作用を発生させるのには十分である。それによって、水溶液でのせん断粘度が上昇する。そのような疎水性修飾セルロースエーテルは、例えば、エマルジョン塗料に用いられる。この場合、エマルジョン塗料の適用を、飛散傾向（spray tendency）を著しく低減して行うことができる。
【０００５】
アリル基で修飾されたセルロースエーテルも知られている。この修飾は、セルロースエーテルをアリルグリシジルエーテルと反応させることによって達成される。アリル修飾ヒドロキシエチルセルロースは、例えば乳化重合における保護コロイドとして、工業的に用いられている。セルロースエーテル中のアリル基の置換度（ＤＳアリル）が低くても、ここでは、特性に所望される変化を引き起こすのに十分である（DE 19708531）。アリルグリシジルエーテルを用いた場合に基づく収率は、一般的に、低から中程度、約１５から４０％であり、そのために、ここでも代替品が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、目的は、「注文通りの（bespoke）」特性を有するセルロースエーテルを提供することである。特に、水溶液中におけるレオロジー特性を調節することができるようにすべきである。例えば、最初は水溶液中で低粘度を有するが、適用の際の対応する改変の後に、より高い粘度を有するという、「切り換え可能な」特性変化を示すセルロースエーテルが望ましい。例えば、最終用途での粘度が高い水性塗料は、著しく低いエネルギー消費で、前もって混合しておくことが可能である。最終使用者が、少量の触媒の添加することによって、粘度および溶解度特性を変化させることを可能とすべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
独自の特性を有するセルロースエーテルを、アジド基を有する中間体から調製可能であることがここで見出された。銅触媒１，３‐双極子付加環化反応（フイスゲン反応）において、アジド基は、末端アルキンと反応する。アルキンにより、複数の修飾されたラジカルをセルロースエーテル中に組み込むことができる。
【０００８】
従って、本発明は、エーテル結合を介してセルロースと結合した３‐アジド‐２‐ヒドロキシプロピル基を有する非イオン性水溶性セルロースエーテルを提供する。このセルロースエーテルは、３−アジド−２−ヒドロキシプロピル基に加えて、アルキルおよび／またはヒドロキシアルキル基を有する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
好ましい出発物質は、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、またはメチルヒドロキシプロピルセルロースなどの対応する水溶性非イオン性セルロースエーテルである。メチルヒドロキシエチルセルロースおよびメチルヒドロキシプロピルセルロースの場合、ＤＳ（Ｍｅ）は、一般的に、１．０から２．５、好ましくは１．２から２．５であり、特に好ましくは１．４から１．９であり、およびＭＳ（ＨＥまたはＨＰ）は、一般的に、０．０１から１．０、好ましくは０．０５から０．８、特に好ましくは０．０５から０．６である。ヒドロキシエチルセルロースおよびヒドロキシプロピルセルロースの場合、ＭＳ（ＨＥまたはＨＰ）は、一般的に、１．０から４．０、好ましくは１．５から３．３である。
本発明に関して、「水溶性」とは、未修飾セルロースエーテルが、冷水中、１．０％（ｗ／ｗ）超にて完全に可溶性であることを意味する。
【００１０】
セルロースまたはセルロースエーテルは次に、グリシジルアジド（１−アジド−２，３−エポキシプロパン、アジドメチルオキシラン；ＣＡＳ番号８００４４−０９−３）と反応する。グリシジルアジド（ＧＡ）は、エピクロロヒドリンおよびナトリウムアジドから得ることができる。グリシジルアジドの代わりに１−アジド−３−クロロプロパン−２−オールを、グリシジルアジドの逆合成前駆体（retrosynthetic precursor）として用いてもよい。いずれの場合においても、セルロースエーテルは、ＮａＯＨ水溶液を例とする塩基によって予め活性化されている必要がある。
【００１１】
水性媒体中におけるナノ繊維化セルロースのグリシジルアジドとの反応は、既に文献において開示されている。この場合、グリシジルアジドは、アルカリ化セルロースに添加される（Cellulose 18 [2011] 1201-1212）。しかし、セルロースは、表面のみでエーテル化されており、そのためエーテル化は不十分であり、それによって、アンヒドログルコースのユニットあたり０．００７から０．０７の範囲のアジドグリシジル置換基の置換度しか達成されない。これらの生成物は、水に不溶性であるため、水性組成物のレオロジー特性を調節する水溶性添加剤として適していない。
【００１２】
セルロースのグリシジルアジドとの反応は、Yang et al.（J. Energetic Materials 29 [2011] 241-260)においても開示されている。ここでの目的は、窒素の比率が高く（約１０重量％）、対応するアジドヒドロキシプロピル基による高置換度を有する（約０．５以上のＭＳＡＨＰ）１−アジド−２−ヒドロキシプロピルセルロースエーテルの爆薬の技術における使用であった。しかし、そのような生成物は、水および有機溶媒に不溶性であり、この点で、特に、出発物質としてヒドロキシエチルセルロース、具体的にはアジドヒドロキシプロピルヒドロキシエチルセルロースに基づく、本発明に係る水溶性セルロースエーテルという対象からは遠い。
【００１３】
本発明に係る修飾セルロースエーテルは、それらがアジドヒドロキシプロピル基に加えてアルキルおよび／またはヒドロキシアルキル基も含有することから、先行技術に記載のセルロースエーテルと同等のものではない。
【００１４】
３−アジド−２−ヒドロキシプロピル置換基を有するセルロースエーテルは、グリシジルアジドとの反応によって形成される。３−アジド−２−ヒドロキシプロピル基は、エチレングリコールもしくはプロピレングリコール側鎖のヒドロキシ基、またはピラノース環上のヒドロキシ基と結合することができ（図１参照）、および／または、セルロースエーテルの遊離ヒドロキシ基と直接反応することができる。３−アジド−２−ヒドロキシプロピル基によるセルロースの平均置換度（ＭＳＡＨＰ）は、一般的に、アンヒドログルコースユニットあたり０．００１から０．５０の範囲内であり；ＭＳは、好ましくは、０．０１から０．３０の範囲内、特に好ましくは、０．０５から０．２５の範囲内である。本発明に係るアジド基で置換されたセルロースエーテルは、有利には、平均重合度ＤＰｎが、５０から３０００、好ましくは、１００から２５００、特に好ましくは、２５０から１５００である。
【００１５】
３‐アジド‐２‐ヒドロキシプロピル基を有するセルロースエーテルはまた、アルカリ化セルロースが、アルキレンオキシドおよびグリシジルアジドと共に、順にまたは同時に、１つの同じ反応器中にて従来の共エーテル化の形で直接反応される場合にも得ることができる。
【００１６】
セルロース化学において銅触媒アジド−アルキンカップリング（ＣｕＡＡＣ）を用いることにより、標準的な工業的反応と比較して高い化学的直交度（chemical orthogonality）のおかげで、結合される分子に関して従来にない自由度が得られる。これらの分子としては、特に、側鎖、架橋ユニット、またはそれ以外では反応性染料、もしくはＵＶ活性発色団であってよい。
【００１７】
熱誘発フイスゲン付加環化により、位置異性体の混合物が形成される（図２、上段、参照）。アジドのアルキンへの１，３−双極子付加環化（フイスゲン反応）は、従って、Ｃｕ（Ｉ）触媒の補助の下に行われることが有利である。この場合、１，４−二置換［１，２，３］−トリアゾールが、位置選択的に形成される（図２、中段、参照）。適切な例は、臭化Ｃｕ（Ｉ）、ヨウ化Ｃｕ（Ｉ）、または酢酸Ｃｕ（Ｉ）である。触媒活性Ｃｕ（Ｉ）塩はまた、例えば硫酸銅（ＩＩ）から、水溶液中でのアスコルビン酸を用いた還元によって、ｉｎ  ｓｉｔｕで調製されてもよい。この反応は、所望に応じて、大気中酸素を除外して、不活性ガス雰囲気中にて（例：窒素下）行ってもよい。この金属触媒反応は、室温であっても進行する場合が多い。この付加環化反応はまた、所望に応じて、最終使用者により、例えば塗料の配合の過程にてエマルジョン塗料製造業者により、直接行われてもよい。
【００１８】
アジド‐アルキン付加環化はまた、ルテニウム化合物により、例えばビス（トリフェニルホスフィン）シクロペンタジエニルルテニウムクロリドにより触媒されてもよい。しかし、この場合、銅触媒反応とは対照的に、１，５−二置換［１，２，３］−トリアゾールが位置選択的に得られる（図２、下段、参照）。
【００１９】
特に適するアルキンは、フェニルアセチレン、プロパルギルアルコール、プロピオール酸、および末端Ｃ−Ｃ三重結合を有するその他の化合物である。２つの炭素−炭素三重結合を有する化合物（ジイン）が用いられてもよい。
【００２０】
フイスゲン反応における適切なアルキンユニットは、一般的に：
ａ）式Ｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｒ４のアルキンであって、
式中、Ｒ４は、
−  直鎖状または分岐鎖状（Ｃ１‐Ｃ１８）アルキルラジカルであるか、
−  式−［ＣＨ２］ｍ−ＣＨ＝ＣＨ２のアルケニルラジカルであって、式中、ｍは、１から８の整数であるか、
−  式−［ＣＨ２］ｎ−ＣＸ２Ｙの置換アルキルラジカルであって、式中、ｎは、０から８の整数であり、Ｘは、水素、フッ素、もしくは塩素であり、およびＹは、水素、フッ素、塩素、ＮＨ２、ＯＨ、Ｏ−ＣＨ３、ＣＯ２Ｈ、もしくはＣＯ２ＣＨ３である（但し、ＸおよびＹの両方が同時に水素ではない）か、
−  式−［ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ］ｐ−ＣＨ２Ｚのポリオキシアルキレンラジカルであって、式中、ｐは、１から８の整数であり、およびＺは、水素原子もしくはメチル基であるか、
−  芳香族ラジカル、好ましくは、フェニル、ビフェニル、もしくはナフチル基であるか、
−  置換芳香族ラジカルであって、ここで、芳香族炭素原子に結合した置換基は、同一もしくは異なり、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＮＨ２、ＣＨ３、もしくはＯＣＨ３から成る群より選択される（但し、すべての置換基が同時に水素であることはない）、もしくは、
−  １Ｈ−イミダゾール−１−カルボニルオキシメチルなどのヘテロ環式ラジカルであるか、
または、
ｂ）式Ｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｒ５−Ｃ≡Ｃ−Ｈのジインであって、
式中、Ｒ５は、
オルソ−、メタ−、もしくはパラ−フェニレン、ビフェニル−４，４’ −ジイル、もしくは、ナフタレン−１，４−ジイルなどの二価芳香族ラジカルであるか、もしくは、
置換二価芳香族ラジカルであって、ここで、芳香族炭素原子に結合した置換基は、同一もしくは異なり、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＮＨ２、ＣＨ３、もしくはＯＣＨ３から成る群より選択され、ここで、異なる置換基が組み合わされてもよいが、すべての置換基が同時に水素であることはない。
【００２１】
付加環化反応は、様々なアルキンにより行うことができる。従って、大きく異なった特性を有する修飾セルロースエーテルが、簡便な方法で入手可能である。この反応は従って、従来のグラフト反応よりも適用性が非常に高い。この反応は、水、有機溶媒、または水と有機溶媒との混合物の存在下にて行うことができる。適切な有機溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、塩化メチレン、クロロホルム、メタノール、エタノール、ｔｅｒｔ‐ブタノール、酢酸エチル、アセトン、またはジメチルホルムアミドである。
【００２２】
ＡＨＰ‐ＨＥＣは、水溶性が高く、水中において、透明で粘稠な水溶液を形成する。驚くべきことに、溶解されたＡＨＰ−ＨＥＣのレオロジ−特性は、フェニルアセチレンを例とするアルキンユニットとの反応後、完全に反転し得ることが見出された。前記ＣｕＡＡＣにより、粘稠流体から開始して、固体（ゲル）粘弾性特性を有する生成物さえも得ることができる。
【００２３】
付加環化反応の過程にて、図３に示されるように、粘度の過剰な変化が起こり得る。従って、室温における（３−アジド−２−ヒドロキシプロピル）−ヒドロキシエチルセルロースのフェニルアセチレンとのＣｕ（Ｉ）触媒反応の過程にて、約２０分後に明確なピークが通過している。その後、粘度は低下し、具体的には、初期値より低くなっている。図３の二官能１，３−ジエチニルベンゼンの例によって示されるように、低いレベルで開始した粘度が上昇し、高いレベルで維持されることも起こり得る。
【００２４】
さらなるラジカルが、アルキン成分と共有結合されてよい。付加環化反応から発生する生成物は、従って、イオン性または非イオン性であってよい。さらなるラジカルは、反応性染料、発色団、架橋ユニット、またはその他のラジカルであってもよく、これらは、反応生成物に特定の特性を付与するものである。
【００２５】
１，３−双極子付加環化反応は、一般的に、最小限の量の触媒で、数秒以内に起こる。
【００２６】
本発明はまた、記載した銅触媒１，３−双極子付加環化（ＣｕＡＡＣ）によって得ることができる修飾セルロースエーテルにも関する。
【実施例】
【００２７】
以下の実施例は、本発明を説明するのに役立つ。特に断りのない限り、または文脈から明らかでない限り、パーセントは重量％を意味する。ＤＳおよびＭＳの値は、ツァイゼル法によって決定した。ブルックフィールド粘度は、ブルックフィールド回転粘度計モデルＤＶ−ＩＩＩを用いて、２０℃にて測定し、ブラベンダー粘度は、ブラベンダービスコグラフタイプ８００４４５０１０を用いて、２０℃にて測定した。
【００２８】
実施例１（１−アジド−２，３−エポキシプロパンの調製）：
４６．３ｇ（０．５ｍｏｌ）のエピクロロヒドリンを、室温にて攪拌しながら、４１５．５ｍＬの脱塩水中の８４．５ｇ（１．３ｍｏｌ）のナトリウムアジドの溶液へ添加した。次に、２４０ｇの氷酢酸を添加し、この混合物を３５℃にて４時間攪拌した。次に、混合物を２０℃未満まで冷却し、それぞれ７０ｍＬずつのジエチルエーテルと共に４回振とうした。続いて、一体化した有機相を、減圧下にてその半分の体積まで濃縮した。有機相は、中間体１−アジド−３−クロロプロパン−２−オールを含有しており、それはＧＣＭＳ分析で確認した。脱塩水４００ｍＬの添加、およびｐＨが約１３から１４に達するまでの１０モル濃度ＮａＯＨ水溶液による約３５℃での急速な中和に続いて、再環化（おそらくは最終生物への再環化であるべき）を行った。次に、この反応混合物を、各々７５ｍＬずつのジエチルエーテルにて２回、直ちに抽出した。一体化したエーテル相を１０ｍＬの脱塩水で１回洗浄し、続いてＮａ２ＳＯ４で乾燥した。次に、乾燥したエーテル相を、減圧下にてその半分の体積まで濃縮した。１−アジド−２，３−エポキシプロパンの収率は、ＧＣ分析で測定したところ、約６０から７０％であった。さらなる精製工程は必要としなかった。
【００２９】
実施例２（共エーテル化によるパルプからのアジドヒドロキシプロピルヒドロキシエチルセルロースの調製）：
アンカーかくはん器を備えた２リットルのガラス製反応器中、松パルプ（９５％乾燥分）８５．３ｇ（０．５０ｍｏｌ）を、５８８ｇのイソプロパノール中に懸濁した。反応器を窒素で不活性雰囲気とし、１２９．１ｇの水中の２２ｇ（０．５５ｍｏｌ）の水酸化ナトリウムの溶液を次に添加し、この混合物をさらに２５℃にて攪拌した。次に、５０．６４ｍＬ（１．０ｍｏｌ）のエチレンオキシドを添加し、３０分間にわたって温度を４５℃まで上昇させ、続いて混合物をこの温度に１時間維持した。次に、３１％塩酸の１９．４ｍＬ（０．１６５ｍｏｌ）を激しく攪拌しながら添加して部分的に中和し、続いて、エーテル中のグリシジルアジド（調製は実施例１を参照）の５７．５％溶液４３．１ｇ（０．２５ｍｏｌ）を添加した。次に、この混合物を６０分間にわたって８５℃に加熱し、続いてさらに９０分間、この温度で維持した。次に、この混合物を室温まで冷却した。続いて、３１％塩酸の３８．９ｇ（０．３３ｍｏｌ）を激しく攪拌しながらさらに添加した。この混合物を、フェノールフタレインを指示薬として用いて、酢酸により最終的に中和した。生成物を吸引ろ過し、８５％イソプロパノール水溶液により２回、および最後はアセトンにより、生成物の塩含有量が０．５％未満（導電率測定により判定）となるまで洗浄した。次に、生成物を７０℃にて一晩乾燥した。１１１ｇの無色固体が得られた。置換度ＭＳＥＯは、１．２９、置換度ＭＳＧＡは、０．２０と測定された。元素分析は以下の通りであった：Ｃ  ４６．２％、Ｈ  ６．８％、Ｎ  ３．５％、Ｏ  ４３．５％。
【００３０】
実施例３（ヒドロキシエチルセルロースのエーテル化によるアジドヒドロキシプロピル−ヒドロキシエチルセルロースの調製）：
パドルかくはん器を備えた２リットルのガラス製反応器中、ヒドロキシエチルセルロース（ＭＳ（ＨＥ）：１．９７；SE Tylose GmbH & Co. KG製のＴｙｌｏｓｅ（登録商標）Ｈ２７ＮＧ４）１０４．０ｇ（０．４０ｍｏｌ）を、７１７．８ｇのイソプロパノール中に懸濁した。反応器を脱気し窒素で不活性雰囲気とした後、１０２．３ｇの水中１７．６ｇ（０．４４ｍｏｌ）の水酸化ナトリウムの溶液を、攪拌しながら２５℃にて添加し、この温度にて攪拌をさらに３０分間行った。これに続いて、グリシジルアジドの３９．３％エーテル溶液３７．８ｇ（０．１４ｍｏｌ）を添加し、温度を１０分間にわたって４０℃まで上昇させ、この混合物をさらに９０分間、４０℃にて攪拌した。部分中和のために、３１％塩酸の２１．７ｍＬ（０．１８５ｍｏｌ  ＨＣｌ）を激しく攪拌しながらさらに添加し、続いて、ジエチルエーテル中の３９．３％グリシジルアジド溶液の３７．８ｇを添加した。次に、この反応混合物を６０分間にわたって８５℃に加熱し、さらに９０分間この温度で維持し、その後、室温まで冷却した。３１％塩酸を１７．４ｇ（０．１５ｍｏｌ）を激しく攪拌しながらさらに添加した。最後に、この混合物を酢酸により完全に中和した（フェノールフタレインをｐＨ指示薬として用いた）。生成物を吸引ろ過し、８５％イソプロパノール水溶液により２回、続いてアセトンにより、塩含有量が０．５％未満となるまで洗浄した。７０℃にて一晩乾燥した後、１０４ｇの無色固体が得られた。モル置換度ＭＳ（ＨＥ）の値は１．９２、モル置換度ＭＳ（ＡＨＰ）の値は０．４０と測定された。元素分析は以下の通りであった：Ｃ：４４．４％、Ｈ：７．２％、Ｎ：５．８％、Ｏ：４２．６％。
【００３１】
実施例４（ＭＨＥＣのエーテル化によるアジドヒドロキシプロピルヒドロキシエチルセルロースの調製）：
パドルかくはん器を備えた２リットルのガラス製反応器中、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＤＳ（Ｍｅ）１．７３；ＭＳ（ＨＥ）０．１２；Ｔｙｌｏｓｅ（登録商標）ＭＨ５０Ｇ４）８３．９ｇ（０．３０ｍｏｌ）を、５７８．９ｇのイソプロパノール中に懸濁した。脱気し、窒素で不活性雰囲気とした後、７５ｇの水による１３．２ｇ（０．３３ｍｏｌ）のＮａＯＨの溶液を、攪拌しながら２５℃にて添加し、混合物をこの温度にてさらに２５分間攪拌した。次に、グリシジルアジドの４６．２％エーテル溶液８．１ｇ（０．０３８ｍｏｌ）を添加し、温度を１０分間にわたって４０℃まで上昇させ、この混合物をさらに９０分間、この温度に維持した。次に、部分中和のために、３１％塩酸の１９．４ｍＬ（０．１６５ｍｏｌ）を激しく攪拌しながら添加した。これに続いて、更なるジエチルエーテル中の４６．２％グリシジルアジド溶液の８．１ｇ（０．０３８ｍｏｌ  ＧＡ）を添加した。この混合物の温度を、６０分間にわたって８５℃まで上昇させ、９０分間この温度で維持し、その後、室温まで冷却した。３１％塩酸の１５．５ｇ（０．１３ｍｏｌ  ＨＣｌ）を激しく攪拌しながらさらに添加した。次に、この混合物を酢酸により完全に中和した（フェノールフタレインに対して）。生成物を吸引ろ過し、アセトンにより３回、塩含有量が０．５％未満となるまで洗浄した。７０℃にて一晩乾燥した後、６０．９ｇの無色固体が残った。ＭＳ（ＨＥ）：０．１１；ＭＳ（ＧＡ）：０．０４７；ＤＳ（Ｍｅ）：１．６４。元素分析は以下の通りであった：Ｃ：４６．８％、Ｈ：７．３％、Ｎ：１．３％、Ｏ：４４．６％。
【００３２】
実施例５（アジドヒドロキシプロピルヒドロキシエチルセルロースとフェニルアセチレンとの銅触媒カップリング）：
３．５７ｇのアジドヒドロキシプロピル−ヒドロキシエチルセルロース（９５．５％固形分；ＭＳ（ＨＥ）：１．１；ＭＳ（ＧＡ）：０．１１）を、３８０ｍＬの脱イオン水に添加し、この混合物を、無色透明の粘稠溶液が形成されるまで室温にて攪拌した。ブルックフィールド粘度は１５３ｍＰａ・ｓであり、ブラベンダー法に従う粘度は、１５６ブラベンダー単位であった。この混合物を、ブラベンダービーカーへ移し、０．７８ｇ（７．７ｍｍｏｌ、ＭＳ（ＧＡ）：０．１１に対して４．５当量）のフェニルアセチレンを添加し、続いて、２ｍＬの脱気した脱塩水中の０．１９ｇ（０．７７ｍｍｏｌ）の硫酸銅五水和物および０．３４ｇ（１．９２ｍｍｏｌ）のアスコルビン酸の溶液を添加した。粘度−時間経過をモニタリングした。最初は無色であった溶液は、反応の過程で濃黄色となった。反応の完了後、黄色半固体ゲル様固体が、無色透明低粘度水性上清の下側、容器の底に一晩で沈殿した。このゲルは、塩酸を用いた酸性化によって再度溶液中に取り込むことが可能であり、それによって、上清の粘度は再度大きく上昇した。ＮａＯＨを用いてｐＨ範囲＞８までアルカリ化することにより、再度固体が析出した。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】
【図２】
【図３】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年12月25日(2013.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
【図１】３−アジド−２−ヒドロキシピロピル置換基を有するセルロースエーテルを形成する化学反応式。
【図２】熱誘発フイスゲン付加環化により、位置異性体の混合物が形成される反応式（上段）。アジドのアルキンへの１，３−双極子付加環化（フイスゲン反応）は、従って、Ｃｕ（Ｉ）触媒の補助の下に行われることが有利である。この場合、１，４−二置換［１，２，３］−トリアゾールが、位置選択的に形成される反応式（中段）。アジド‐アルキン付加環化はまた、ルテニウム化合物により、例えばビス（トリフェニルホスフィン）シクロペンタジエニルルテニウムクロリドにより触媒されてもよいが、この場合、銅触媒反応とは対照的に、１，５−二置換［１，２，３］−トリアゾールが位置選択的に得られる反応式（下段）。
【図３】付加環化反応の過程における粘度の変化を表すグラフ。
【外国語明細書】
2014070224000001.pdf