(57)【要約】【課題】保護基を持たないＡＢ２  型モノマーを用いるため、脱保護反応工程が不要となり、簡便に合成することが可能で、反応性、選択性に優れた特定の縮合剤を用いるため、保護基を用いなくても分岐構造の規則性が高く、欠損がほとんどないデンドリマーを得ることができる方法であって、化学分野、医薬分野、電子材料分野などに関連する、種々の高機能材料の創製に有用なデンドリマーの製造方法を提供する。【解決手段】カルボキシル基を１つおよびアミノ基を２つ有する化合物を、カルボキシル基を活性化させる縮合剤の存在下で段階的に反応させることを特徴とするデンドリマーの製造方法。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルボキシル基を１つおよびアミノ基を２つ有する化合物を、カルボキシル基を活性化させる縮合剤の存在下で段階的に反応させることを特徴とするデンドリマーの製造方法。
【請求項２】
カルボキシル基を１つおよびアミノ基を２つ有する化合物が下記一般式（１）で表されることを特徴とする請求項１記載のデンドリマーの製造方法。
2004323562.tif 000008
（式（１）において、Ｘは直接結合または２価の基を表す）。
【請求項３】
カルボキシル基を活性化させる縮合剤が下記一般式（２）で表されることを特徴とする請求項１記載のデンドリマーの製造方法。
一般式（２）
2004323562.tif 000009
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なデンドリマーの製造法に関し、詳しくは従来のデンドリマーの製造法と比較して、より簡便でかつ精密に合成することができ、化学分野、医薬分野、電子材料分野などに関連する種々の高機能材料の創製に有用なデンドリマーの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多分岐高分子のなかで、規則的な分岐構造をもち、分子量分布のそろったデンドリマーは、従来の高分子にない構造をもち、広範な分野への応用が期待されている。ここで、デンドリマーとは、樹木の枝が規則的に分岐していくような形で成長した樹状分岐ポリマーであり、その合成法には、２官能性もしくはそれ以上の開始核（ｃｏｒｅ）から順次枝を延ばしていく「ｄｉｖｅｒｇｅｎｔ法」と、分岐ユニットを外側から順次つなぎ合わせて最後に中心核に結合させる「ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｔ法」がある。一方、ＡＢｘ  型の多官能性モノマー（ここで、ＡとＢは互いに反応する官能基、Ｂの数ｘは２以上）を重合させると、不規則な分岐構造を有する多重分岐ポリマーが得られ、これは、多分岐高分子（ｈｙｐｅｒｂｒａｎｃｈｅｄ  ｐｏｌｙｍｅｒ）と呼ばれている。
【０００３】
ところで、ポリアミド系のデンドリマーの合成が、例えば、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．，７７，１（１９９４）に報告されている。しかしながら、その合成には官能基を保護したＡＢ２  型モノマーを用い、結合反応と脱保護反応とを多段階にわたって繰り返し、その反応毎に単離精製を繰り返す製造工程が必要で、これが大量合成の際の障害となり、今のところ工業的に実用化された例はない。不規則な分岐構造を有するポリアミド系多分岐高分子の合成は、例えば、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１４，４９４７（１９９２）に報告されている。しかし、得られる重合体の構造は不明確であり、分子量分布が広く、望みの構造の重合体を製造することができず、用途が限定されるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の課題を解決し、保護基を持たないＡＢ２  型モノマーを用いるため、脱保護反応工程が不要となり、簡便に合成することが可能で、反応性、選択性に優れた特定の縮合剤を用いるため、保護基を用いなくても分岐構造の規則性が高く、欠損がほとんどないデンドリマーを得ることができる方法であって、化学分野、医薬分野、電子材料分野などに関連する、種々の高機能材料の創製に有用なデンドリマーの製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、カルボキシル基を１つおよびアミノ基を２つ有する化合物（以下、「ＡＢ２型モノマー」という）を、カルボキシル基を活性化させる縮合剤の存在下で反応させることを特徴とするデンドリマーの製造方法を提供するものである。
ＡＢ２型モノマーとしては、下記一般式（１）で表される化合物が好ましい。
【０００６】
一般式（１）
【化１】
2004323562.tif 000002
【０００７】
一般式（１）において、Ｘは−ＳＯ２−，−ＣＯ−，−Ｏ−，−Ｓ−，−ＣＯＯ−，−ＯＣＯ−，−ＣＯＮＨ−，−ＮＨＣＯＮＨ−，−ＣＨ２−，−ＣＨ２Ｏ−
などを挙げることができる。
本発明においては、ＡＢ２型モノマーはカルボキシル基を活性化させる化合物の存在下で反応させる。
カルボキシル基を活性化させる縮合剤としては、下記一般式（２）で表される化合物を挙げることができる。
【化２】
2004323562.tif 000003
【０００８】
本発明においては、Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｔ法によって末端から中心核にむけて、デンドリマーを製造する。
まず第１世代のデンドロンを製造する。デンドリマーの末端のユニットとなる１官能カルボン酸のカルボキシル基を、縮合剤により活性化させた後に、この活性化された１官能カルボン酸２分子に対して、ＡＢ２モノマー１分子を添加し、反応させる。すると、ＡＢ２モノマーのアミノ基と１官能カルボン酸とが縮合し、１個のフリーのカルボン酸を有する第１世代デンドロンとなる。生成した第１世代デンドロンは、反応液を貧溶媒中に注ぐことで、沈殿させ単離することができる。
ここで、１官能カルボン酸としては、酢酸、プロパン酸、ヘキサン酸、オクタン酸、安息香酸、メチル安息香酸、クロロ安息香酸、ｔ―ブチル安息香酸などがあげられる。
次いで、第１世代デンドロンのカルボキシル基を、縮合剤により活性化させた後に、第１世代デンドロン２分子に対して、ＡＢ２モノマー１分子を添加し、反応させる。ＡＢ２モノマーのアミノ基と、第１世代デンドロンの活性化されたカルボキシル基が反応し、第１世代デンドロン２分子とＡＢ２モノマー１分子が反応した第２世代デンドロンが形成される。生成した第２世代デンドロンは、同様に反応液を貧溶媒中に注ぐことで、沈殿させ単離することができる。
このような反応を繰り返すことにより、世代を増やしたデンドロンを形成することができる。
所望の世代のデンドロンを形成した後、最後にデンドロンのカルボキシル基を縮合剤により活性化させ、そこにアミノ基を２以上有する中心核となる化合物を添加し、反応させることにより、デンドロンが複数結合したデンドリマーを形成することができる。
アミノ基を２以上有する化合物としては、例えば４，４’―オキシジアニリン、１，４−フェニレンジアミン、エチレンジアミン、ビス（４−アミノフェニル）―１，４−ジイソプロピルベンゼン、トリス（２−アミノエチル）アミン、１，１，１−トリス（４−アミノフェニル）エタンなどを挙げることができる。
【０００９】
カルボキシル基を活性化する縮合剤は、ＡＢ２モノマー１モルに対して通常１．０〜１．２モル使用する。
カルボキシル基の活性化およびＡＢ２モノマー同士の反応において用いられる反応溶媒は、特に制限はないが、用いるモノマーと生成するデンドロンまたはデンドリマーとがともに溶解し、反応を阻害しないものが好ましい。具体的な例として、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメトルアセトアミド、アセトニトリル、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラヒドロフランなどを挙げることができる。
反応温度は通常０〜６０℃、反応時間は０．５〜３時間である。
このようにして製造されるデンドリマーの重量平均分子量は、２００以上、好ましくは５００〜１，０００，０００、分子量分布は３以下、好ましくは１．０〜２．０、より好ましくは１．０〜１．１である。重量平均分子量が２００未満であると、例えば、フィルム形成能などの高分子としての性質を持たないことが多く、また、分子量分布が３を超えると、例えば、球状の３次元構造などデンドリマーにみられる特徴を持たなくなり、用途が制限されるため好ましくない。
本発明において、デンドリマーの重量平均分子量を２００以上に調整するには、モノマーの分子量にもよるが、モノマーの縮合の操作を２回以上繰り返すことが好ましい。また、デンドリマーの分子量分布を３以下に調整するには、反応させる縮合剤やモノマーをできるだけ等量に近い量で反応させることが必要である。
【００１０】
本発明のデンドロンおよびデンドリマーは、上記のように、一般式（１）で表わされる基本繰り返し単位からなり、重量平均分子量が２００以上、かつ分子量分布３以下のデンドロンおよびデンドリマーであり、保護基を持たないＡＢ２  型モノマーを用いるため、脱保護反応工程が不要となり、簡便に合成することが可能で、反応性、選択性に優れた特定の縮合剤を用いるため、保護基を用いなくても分岐構造の規則性が高く、欠損がほとんどない。したがって、本発明のデンドロンおよびデンドリマーは、化学分野、医薬分野、電子材料分野などに関連する種々の高機能材料の創製に有用であり、具体的には、包接材料、リソグラフィー材料、液晶、選択透過膜、高分子触媒、光学分割剤、導電性材料、診断薬、マイクロカプセル、ドラッグデリバリーシステム担体などの用途に有用である。
【００１１】
【実施例】
測定
（１）ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  Ｍａｓｓスペクトル
Ｋｒａｔｏｓ  Ｋｏｍｐａｃｔ  ＭＡＬＤＩを用い、ジスラノールをマトリックス、テトラヒドロフランを溶媒、トリフルオロ酢酸ナトリウムを添加剤として、測定を行った。
（２）ＧＰＣ
ＴＯＳＯＨ  ＨＬＣ−８１２０  ＧＰＣシステムを用い、カラムはＴＳＫ  ＧＥＬｓ，ＧＭＨＨＲ−Ｍ，ＧＭＨＨＲ−Ｌを使用、０．０１Ｍの臭化リチウムを含むＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを溶離液とし、４０℃、流速１．０ｍＬ／分の条件で測定した。
【００１２】
実施例１  第１世代デンドロンの合成
2004323562.tif 000004
フラスコに酢酸５．００ｇ（８３．２ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン８．３０ｇ（８４．０ｍｍｏｌ）、ジフェニル（２，３−ジヒドロ−２−チオキソ−３−ベンゾキサゾリル）ホスフォナート（ＤＢＯＰ）３２．２ｇ（８４．０ｍｍｏｌ）、Ｎ―メチルピロリドン（ＮＭＰ）８３ｍＬをとり、室温で１時間反応させた。ここに３，５−ビス（４−アミノフェノキシ）安息香酸１４．０ｇ（４１．６ｍｍｏｌ）を加え、さらに室温で１時間反応させた。この反応液をメタノールで希釈し、水に注いだ。沈殿した生成物をろ過、乾燥し、第１世代デンドロン（２）の白色固体を収率９０％で得た。
【００１３】
実施例２  第２世代デンドロンの合成
2004323562.tif 000005
フラスコに実施例１で得られた第１世代デンドロン（２）２．１０ｇ（５．００ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン０．４９９ｇ（５．０５ｍｍｏｌ）、ＤＢＯＰ１．９４ｇ（５．０５ｍｍｏｌ）、ＮＭＰ５ｍＬをとり、室温で１．５時間反応させた。ここに３，５−ビス（４−アミノフェノキシ）安息香酸０．７７３ｇ（２．３０ｍｍｏｌ）を加え、さらに室温で２時間反応させた。この反応液を水に注いだ。沈殿をＮＭＰに溶解し、メタノール：水＝１：１混合溶媒に再沈殿させた。沈殿をろ過、乾燥し第２世代デンドロン（３）の白色固体を得た。収率９０％。
【００１４】
実施例３  第３世代デンドロンの合成
2004323562.tif 000006
フラスコに実施例２で得られた第２世代デンドロン（３）２．２８ｇ（２．００ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン０．２００ｇ（２．０２ｍｍｏｌ）、ＤＢＯＰ０．７７４ｇ（２．０２ｍｍｏｌ）、ＮＭＰ２ｍＬをとり、室温で１．５時間反応させた。ここに３，５−ビス（４−アミノフェノキシ）安息香酸０．３０６ｇ（０．９１０ｍｍｏｌ）を加え、さらに室温で２時間反応させた。この反応液を水に注いだ。沈殿をテトラヒドロフランに加熱して溶解し、放置すると白色固体が沈殿した。沈殿をろ過、乾燥し第３世代デンドロン（４）の白色固体を得た。収率９０％。ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  Ｍａｓｓ測定の結果、生成物は単一の分子量をもち、その値は計算値と一致した。従って欠陥のないデンドロンが合成できたことが確認できた。
【００１５】
実施例４  第３世代デンドリマーの合成
2004323562.tif 000007
フラスコに実施例３で得られた第３世代デンドロン（４）２．５８ｇ（１．００ｍｍｏｌ）、４，４’―オキシジアニリン０．１００ｇ（０．５００ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン０．１１９ｇ（１．２０ｍｍｏｌ）、ＤＢＯＰ０．４６０ｇ（１．２０ｍｍｏｌ）、ＮＭＰ１ｍＬをとり、室温で２時間反応させた。この反応液を３％炭酸ナトリウム水溶液に注いだ。沈殿をろ過、乾燥し第３世代デンドリマーの白色固体を得た。収率９９％。ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  Ｍａｓｓ測定の結果、生成物は単一の分子量をもち、その値は計算値と一致した。従って欠陥のないデンドリマーが合成できたことが確認できた。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によるデンドリマーの製造方法によれば、保護基を持たないＡＢ２  型モノマーを用いるため、脱保護反応工程が不要となり、簡便に合成することが可能で、反応性、選択性に優れた特定の縮合剤を用いるため、保護基を用いなくても分岐構造の規則性が高く、欠損がほとんどないデンドリマーを得ることが可能となる。