(57)【要約】      （修正有）【課題】医療用具用途でも十分に使用に耐える高純度の紫外線吸収化合物の製造方法およびこれを用いた紫外線吸収重合体の提供。【解決手段】酸触媒存在下で、下記一般式（ｅ）で表される紫外線吸収化合物の製造方法、および2006282522.tif 000015これを用いた紫外線吸収重合体。（ここで、Ｒ１は水素、置換されていても良い炭素数が１〜８個のアルキル基、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素からなる群から選ばれ、Ｒ２は水素および置換されていても良い炭素数１〜８個のアルキル基からなる群から選ばれ、Ｒ３は置換されていても良い炭素数１〜８個の２価のアルキレン基から選ばれ、Ｒ４は重合性基を有する炭素数１〜２０個の有機基から選ばれる。特に、Ｒ１，Ｒ２が水素、Ｒ３がエチレン基、Ｒ４がメタクリル基である。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸触媒存在下で、下記一般式（ｄ）で表される化合物と
【化１】
2006282522.tif 000012
下記一般式（ｆ）で表されるカルボン酸とを反応せしめて、
【化２】
2006282522.tif 000013
下記一般式（ｅ）で表される化合物を得る紫外線吸収化合物の製造方法であって、
【化３】
2006282522.tif 000014
前記の一般式（ｆ）で表されるカルボン酸を前記の一般式（ｄ）で表される化合物に対して２．５倍モル量以上用い、かつ、前記の酸触媒を前記一般式（ｄ）で表される化合物に対して１５モル％以上用いることを特徴とする紫外線吸収化合物の製造方法。
（ここで、Ｒ１は水素、置換されていても良い炭素数が１〜８個のアルキル基、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素からなる群から選ばれ、Ｒ２は水素および置換されていても良い炭素数１〜８個のアルキル基からなる群から選ばれ、Ｒ３は置換されていても良い炭素数１〜８個の２価のアルキレン基から選ばれ、Ｒ４は重合性基を有する炭素数１〜２０個の有機基から選ばれる。）
【請求項２】
Ｒ１が水素、塩素およびメチル基からなる群から選ばれ、Ｒ２が水素および置換されていてもよい炭素数１〜４のアルキル基からなる群から選ばれ、Ｒ３が置換されていてもよい炭素数２〜４の２価のアルキレン基から選ばれ、Ｒ４−ＣＯＯＨがアクリル酸またはメタクリル酸であることを特徴とする請求項１記載の紫外線吸収化合物の製造方法。
【請求項３】
Ｒ１、Ｒ２が水素、Ｒ３がエチレン基、Ｒ４−COOHがメタクリル酸であることを特徴とする請求項1または２記載の紫外線吸収化合物の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の紫外線吸収化合物の製造方法により得られた紫外線吸収化合物を用いて重合された重合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療用材料として特に好適に用い得る紫外線吸収化合物中間体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
重合性基を有する紫外線吸収剤として下記式（ｅ１）
【０００３】
【化１】
2006282522.tif 000002
【０００４】
で表される化合物が知られている（例えば、特許文献１）。この化合物は他のモノマーと共重合させることによりポリマー主鎖に結合され、抽出、揮発の問題がないという利点があることから、眼用レンズ、コンタクトレンズ用途に好適に用いられる。しかしながら、この化合物を上記特許文献記載の方法で合成しようとすると、メタクリル化の際に２３時間反応させても純度が９５％までしか上がらないという問題があった。
【特許文献１】特許第２７０１１１６号明細書  実施例８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
工業的に有益な方法であるためには収率が高いことが必要であるが、医療用具用途に用いるときには、更に極めて高い純度が要求され、また、不純物が微量であっても該不純物がしみ出して悪影響を与えたり、重合時に架橋してポリマーとしての品質の安定を欠くようなことが無いよう、このような不純物を極力排除することが必要である。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑み、医療用具用途でも十分に使用に耐えるものとするべく、より高純度の紫外線吸収化合物を製造する方法を提供することを目的とし、また、医療用具用途に好適に用い得るポリマーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
係る課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。すなわち、
（１）  酸触媒存在下で、下記一般式（ｄ）で表される化合物と
【０００８】
【化２】
2006282522.tif 000003
【０００９】
下記一般式（ｆ）で表されるカルボン酸とを反応せしめて
【００１０】
【化３】
2006282522.tif 000004
【００１１】
下記一般式（ｅ）で表される化合物を得る紫外線吸収化合物の製造方法であって、
【００１２】
【化４】
2006282522.tif 000005
【００１３】
前記の一般式（ｆ）で表されるカルボン酸を前記の一般式（ｄ）で表される化合物に対して２．５倍モル量以上用い、かつ、酸触媒を前記の一般式（ｄ）で表される化合物に対して１５モル％以上用いることを特徴とする紫外線吸収化合物の製造方法、
（ここで、Ｒ１は水素、置換されていても良い炭素数が１〜８個のアルキル基、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素からなる群から選ばれ、Ｒ２は水素および置換されていても良い炭素数１〜８個のアルキル基からなる群から選ばれ、Ｒ３は置換されていても良い炭素数１〜８個の２価のアルキレン基から選ばれ、Ｒ４は重合性基を有する炭素数１〜２０個の有機基から選ばれる。）
（２）  Ｒ１が水素、塩素およびメチル基からなる群から選ばれ、Ｒ２が水素および置換されていてもよい炭素数１〜４のアルキル基からなる群から選ばれ、Ｒ３が置換されていてもよい炭素数２〜４の２価のアルキレン基から選ばれ、Ｒ４−ＣＯＯＨがアクリル酸またはメタクリル酸であることを特徴とする前記（１）記載の紫外線吸収化合物の製造方法。
【００１４】
（３）Ｒ１、Ｒ２がＨ、Ｒ３がエチレン基、Ｒ４−COOHがメタクリル酸であることを特徴とする前記（１）記載の紫外線吸収化合物の製造方法、
（４）前記（１）〜（３）のいずれか記載の紫外線吸収化合物の製造方法により得られた紫外線吸収化合物を用いて重合された重合体、である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高い純度の前記一般式（ｅ）で表される紫外線吸収化合物を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の紫外線吸収化合物の製造方法は、一般式（ｄ）で表される化合物に、酸触媒存在下、一般式（ｆ）で表されるカルボン酸に反応せしめて、一般式（ｅ）で表される化合物として得る。
【００１７】
【化５】
2006282522.tif 000006
【００１８】
【化６】
2006282522.tif 000007
【００１９】
【化７】
2006282522.tif 000008
【００２０】
一般式（ｄ）で表される化合物において、Ｒ１は水素、置換されていてもよい炭素数１〜８個のアルキル基、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素からなる群から選ばれた置換基を表す。これらのうち、親水性成分との相溶性と原料入手のしやすさの点から好ましいのは水素、メチル基、塩素であり、眼用レンズ用途に用いるためには水素が最も好ましい。ここで本発明において、「置換されていても良い」とはアルキル基上の一部の炭素原子が酸素原子、硫黄原子、窒素原子に、かつ／またはアルキル基上の一部または全部の水素原子が水酸基、ニトロ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アミノ基、スルホン酸基、シアノ基などの置換基に置換されていてもよいことを意味する。Ｒ２は水素および置換されていてもよい炭素数１〜８のアルキル基からなる群から選ばれた置換基を表すが、眼用レンズ用途、特にソフトコンタクトレンズ用途に用いるためには親水性成分との相溶性を高める必要があることから、水素および置換されていてもよい炭素数１〜４のアルキル基からなる群から選ばれた置換基がより好ましく、水素が最も好ましい。Ｒ３は置換されていてもよい炭素数１〜８の２価のアルキレン基から選ばれるが、眼用レンズ用途、特にソフトコンタクトレンズ用途に用いるためには親水性成分との相溶性を高める必要があることから、置換されていてもよい炭素数２〜４の２価のアルキレン基がより好ましく、エチレン基が最も好ましい。
【００２１】
一般式（ｆ）で表された化合物、Ｒ４−ＣＯＯＨ、は重合性基を有する炭素数１〜２０の有機基とカルボキシル基とからなるカルボン酸を表す。ここで重合性基とはラジカル重合可能な炭素−炭素二重結合をいう。Ｒ４−ＣＯＯＨで表される化合物の例としては、例えばビニロキシ酢酸、アリロキシ酢酸、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、２−（メタ）アクリロイルプロパン酸、３−（メタ）アクリロイルブタン酸、４−ビニル安息香酸などを挙げることができる。これらのうち、重合させて得られるポリマーの物理的特性として眼用レンズに用いるのに好適な弾性率が得られるという点から好ましいのは、アクリル酸およびメタクリル酸である。
【００２２】
本発明の紫外線吸収化合物の製造方法においては、前記の重合性基を有するカルボン酸、好ましくはアクリル酸あるいはメタアクリル酸を、前記の一般式（ｄ）で表される化合物に対して２．５倍モル量以上使用する。これにより、反応時間を著しく短縮することができ、また、生成物の分解や副生成物の生成が抑制されて生成物の純度の向上を図ることができる。使用量の上限については特に制限はないが、多すぎると反応後のアルカリ洗浄時の分相のしやすさに影響を及ぼす可能性があり、また経済的にも不利であることから１０倍モル量以下が好ましい。
【００２３】
本発明の紫外線吸収化合物の製造方法においては、酸触媒存在下で反応を行う。このとき用いる酸触媒としてはカルボン酸とアルコールのエステル化反応に通常用いられるものであればよく、その例として塩酸、硫酸などの鉱酸、ｐ−トルエンスルホン酸などの芳香族スルホン酸、フッ化ホウ素エーテラートなどのルイス酸が挙げられる。これらのうち、ベンゼン、トルエンなどの有機溶媒に対する溶解度の点からｐ−トルエンスルホン酸がより好ましい。
【００２４】
本発明の紫外線吸収化合物の製造方法において用いる酸触媒の量は少なすぎると反応速度が低下し、また、純度としても十分なものが得られないため前記の一般式（ｄ）で表される化合物に対して１５モル％以上使用する。使用量の上限については特に制限はないが、多すぎると経済的に不利であることから５０モル％以下が好ましい。本発明の紫外線吸収化合物の製造方法においては、紫外線吸収化合物が合成反応中に重合するのを防ぐため重合禁止剤を併用することができる。重合禁止剤としては、例えばハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウムなどを挙げることができる。また、重合禁止剤を用いる場合の添加量としては、少なすぎると十分な効果が得られずに反応液が重合してしまう危険性が高まり、多すぎると得られた紫外線吸収化合物を重合する際に重合を阻害してしまうことから、不飽和カルボン酸に対して０．０００５〜５重量％とすることが好ましく、０．００１〜３重量％とすることがより好ましく、０．００５〜１重量％とすることが最も好ましい。
【００２５】
本発明の紫外線吸収化合物の製造方法においては、反応の過程で水が発生するので通常のエステル化反応同様にこれを除去する必要がある。水を除く方法としては、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ装置を用いる、ソックスレー抽出器に脱水剤（硫酸マグネシウム、ＭＳ−５Ａ）をいれて溶媒還流などの方法が挙げられる。これらのうち、経済性や生成物の純度の点で好ましいのはＤｅａｎ−Ｓｔａｒｋ装置を用いる方法である。
【００２６】
本発明の紫外線吸収化合物の製造方法における前記の一般式（ｄ）で表される化合物と重合性基を有する前記の一般式（ｆ）で表されるカルボン酸とを反応せしめるときの反応温度は、低すぎると反応時間が長くなり過ぎ、高すぎると合成反応中に紫外線吸収化合物が重合してしまう危険性があることから、５０〜１８０℃とすることが好ましく、６０〜１７０℃とすることがより好ましく、７０〜１６０℃とすることが最も好ましい。Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ装置を使用する場合は使用する溶媒の沸点より２０〜３０℃高い温度で反応させる。使用する溶媒は反応物を溶解し、かつ水と混ざり合わないものであれば特に制限はないが、共沸で水を除去しやすいことからベンゼン、トルエンが好ましい。
【００２７】
本発明の紫外線吸収化合物の製造方法においては、反応終了後、過剰・未反応の重合性基を有する前記の一般式（ｆ）で表されるカルボン酸を除去するために、反応液をアルカリ洗浄することが好ましい。アルカリ洗浄としては、前記のカルボン酸を塩にすることのできる塩基性物質の水溶液を用い、洗浄後の水相が塩基性を示すまで、１回もしくは複数回洗浄を行う。使用する塩基としては炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの炭酸塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどの水酸化物が挙げられる。
【００２８】
本発明においては反応液に対して更に、公知の精製工程、例えば、蒸留等の蒸気圧差を利用した精製工程やカラム分離などの吸着挙動差を利用した精製工程、溶解度の差を利用した再結晶工程などを組み合わせて用いることが可能である。
【００２９】
本発明の紫外線吸収化合物の製造方法により得られた紫外線吸収化合物の純度は９６％以上が好ましく、９７％以上がより好ましく、９８％以上が最も好ましい。
【００３０】
本発明の製造方法により得られる紫外線吸収化合物を重合して得られるポリマーは、医療用材料として特に好適である。ポリマーの重合方法、成形方法としては通常の方法を使用することができる。たとえば一旦、丸棒や板状に成形し、これを切削加工等によって所望の形状に加工する方法、モールド重合法、およびスピンキャスト法などである。
【００３１】
一例としてポリマーをモールド重合法により得る場合について説明すると、まず、本発明の製造方法により得られた紫外線吸収化合物を含むモノマー組成物を一定の形状を有する２枚のモールドの空隙に充填する。モノマー組成物中の紫外線吸収剤の含有量は少なすぎると紫外線を吸収する効果が十分に得られず、多すぎるとポリマーの物性を損ねることから０．０１％〜１０％が好ましく、０．０５〜５％がより好ましい。充填後、光重合あるいは熱重合を行ってモールドの形状に賦型する。光重合を行う場合は紫外線吸収化合物に吸収されない可視光で活性化される光開始剤を添加し、可視光で重合することが好ましい。熱重合を行う場合には、室温付近から徐々に昇温し、数時間ないし数十時間かけて６０℃〜２００℃の温度まで高めていく条件が、ポリマーの光学的な均一性、品位を保持し、かつ再現性を高めるために好まれる。得られたポリマーはモールドから取り出された後、必要に応じてポリマー中に残存するモノマーや不純物、重合溶媒などを抽出したり、表面に種々の物性を付与するための表面処理を行った後、医療用材料として使用される。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００３３】
ガスクロマトグラフ（ＧＣ）分析（純度の測定）は以下の方法により行った。
【００３４】
島津製作所製ＧＣ−１８Ａ（ＦＩＤ検出器）、キャピラリーカラムにＪ＆Ｗ社ＤＢ−５（０．２５ｍｍ×３０ｍ×１μｍ）を用いた。キャリアガスはヘリウム（３００ｋＰａ）、注入口温度３００℃、検出器温度３２０℃、昇温プログラムは１００℃（１分）→１０℃／分→３００℃（１９分）で測定した。サンプルは測定試料約５０ｍｇをアセトン１ｍＬに溶解して調製し、２μＬ注入した。
実施例１
１００ｍＬナスフラスコに下記式（ｄ１）
【００３５】
【化８】
2006282522.tif 000009
【００３６】
で表される化合物２．５ｇ（９．８ｍｍｏｌ）、メタクリル酸３．７１ｇ（４３ｍｍｏｌ）、トルエン３３ｍＬ、ヒドロキノン１６０ｍｇ（１．５ｍｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸・一水和物４４６．７ｍｇ（２．３ｍｍｏｌ）を加え、Dean-Stark受器をつけて１４０℃で５時間還流した。反応後、反応液にトルエン９９ｍＬを加え、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液１４０ｍＬで１回、飽和食塩水１４０ｍＬで２回洗浄した後、硫酸ナトリウムを加えて脱水した。硫酸ナトリウムをろ過して除去し、エバポレータで溶媒を留去して得られた固形物のＧＣ純度は表１の通りであった。
【００３７】
【化９】
2006282522.tif 000010
【００３８】
実施例２
メタクリル酸をアクリル酸にかえる以外は実施例１と同様の方法で実験を行った。得られた固形物のＧＣ純度は表１の通りであった。
【００３９】
比較例１
メタクリル酸およびｐ−トルエンスルホン酸の使用量をそれぞれ１．１倍モル、６モル％にかえる以外は実施例１と同様の方法で実験を行った。得られた固形物のＧＣ純度は表１の通りであった。
【００４０】
比較例２
メタクリル酸およびｐ−トルエンスルホン酸の使用量をそれぞれ２．２倍モル、１２モル％にかえる以外は実施例１と同様の方法で実験を行った。得られた固形物のＧＣ純度は表１の通りであった。
【００４１】
【表１】
2006282522.tif 000011