(57)【要約】  【解決手段】  次式ＸＬＩ：2017532428.tif 000080  〔式中、Ａは存在しないか、または置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン、置換若しくは非置換ヘテロアリーレン、置換若しくは非置換アリールアルキレン、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキレンから成る群から選択される連結基であり；Ｒ１およびＲ２の各々は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択される〕によって表される構造繰り返し単位を有し；前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも１０重量％を構成するオゾン反応性ポリマーが本明細書において開示される。  【選択図】      なし
2017532428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾン分解組成物であって、溶媒と、式Ｘ、式ＸＩ、または式ＸＩＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化１】
2017532428.tif 000058
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、オゾン分解組成物。
【請求項２】
オゾン分解組成物であって、溶媒と、式ＸＶＩ、式ＸＶＩＩ、または式ＸＶＩＩＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化２】
2017532428.tif 000059
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は、前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、オゾン分解組成物。
【請求項３】
オゾン分解組成物であって、溶媒と、式ＸＩＸ、式ＸＸ、または式ＸＸＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化３】
2017532428.tif 000060
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、オゾン分解組成物。
【請求項４】
オゾン分解組成物であって、溶媒と、式ＸＸＩＩ、式ＸＸＩＩＩ、または式ＸＸＩＶの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化４】
2017532428.tif 000061
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、オゾン分解組成物。
【請求項５】
オゾン分解組成物であって、溶媒と、式ＸＸＶ、式ＸＸＶＩ、または式ＸＸＶＩＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化５】
2017532428.tif 000062
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、オゾン分解組成物。
【請求項６】
オゾン分解組成物であって、溶媒と、式ＸＸＶＩＩＩ、式ＸＸＩＸ、または式ＸＸＸの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化６】
2017532428.tif 000063
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、オゾン分解組成物。
【請求項７】
オゾン分解組成物であって、溶媒と、式ＸＸＸＩ、式ＸＸＸＩＩ、または式ＸＸＸＩＩＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化７】
2017532428.tif 000064
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、オゾン分解組成物。
【請求項８】
オゾン分解組成物であって、溶媒と、式ＸＸＸＩＶ、式ＸＸＸＶ、または式ＸＸＸＶＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化８】
2017532428.tif 000065
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、オゾン分解組成物。
【請求項９】
オゾンを分解する方法であって、オゾンとオゾン分解組成物とを接触させる工程を有し、前記オゾン分解組成物は、溶媒と、式Ｘ、式ＸＩ、または式ＸＩＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化９】
2017532428.tif 000066
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、方法。
【請求項１０】
オゾンを分解する方法であって、オゾンとオゾン分解組成物とを接触させる工程を有し、前記オゾン分解組成物は、溶媒と、式ＸＶＩ、式ＸＶＩＩ、または式ＸＶＩＩＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化１０】
2017532428.tif 000067
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は、前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、方法。
【請求項１１】
オゾンを分解する方法であって、オゾンとオゾン分解組成物とを接触させる工程を有し、前記オゾン分解組成物は、溶媒と、式ＸＩＸ、式ＸＸ、または式ＸＸＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化１１】
2017532428.tif 000068
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１００の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は、前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、方法。
【請求項１２】
オゾンを分解する方法であって、オゾンとオゾン分解組成物とを接触させる工程を有し、前記オゾン分解組成物は、溶媒と、式ＸＸＩＩ、式ＸＸＩＩＩ、または式ＸＸＩＶの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化１２】
2017532428.tif 000069
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は、前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、方法。
【請求項１３】
オゾンを分解する方法であって、オゾンとオゾン分解組成物とを接触させる工程を有し、前記オゾン分解組成物は、溶媒と、式ＸＸＶ、式ＸＸＶＩ、または式ＸＸＶＩＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化１３】
2017532428.tif 000070
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は、前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、方法。
【請求項１４】
オゾンを分解する方法であって、オゾンとオゾン分解組成物とを接触させる工程を有し、前記オゾン分解組成物は、溶媒と、式ＸＸＶＩＩＩ、式ＸＸＩＸ、または式ＸＸＸの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化１４】
2017532428.tif 000071
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は、前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、方法。
【請求項１５】
オゾンを分解する方法であって、オゾンとオゾン分解組成物とを接触させる工程を有し、前記オゾン分解組成物は、溶媒と、式ＸＸＸＩ、式ＸＸＸＩＩ、または式ＸＸＸＩＩＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化１５】
2017532428.tif 000072
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は、前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、方法。
【請求項１６】
オゾンを分解する方法であって、オゾンとオゾン分解組成物とを接触させる工程を有し、前記オゾン分解組成物は、溶媒と、式ＸＸＸＩＶ、式ＸＸＸＶ、または式ＸＸＸＶＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し、
【化１６】
2017532428.tif 000073
式中、
ｍは、１００〜１００，０００の整数であり、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は、前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、方法。
【請求項１７】
オゾン反応性ポリマーであって、以下の式ＸＬＩによって表される構造繰り返し単位を有し、
【化１７】
2017532428.tif 000074
式中、
Ａは存在しないか、または置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン、置換若しくは非置換ヘテロアリーレン、置換若しくは非置換アリールアルキレン、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキレンから成る群から選択される連結基であり、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の各々は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも１０重量％を構成する、オゾン反応性ポリマー。
【請求項１８】
請求項１７記載のポリマーにおいて、前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、ポリマー。
【請求項１９】
請求項１７記載のポリマーにおいて、前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも８０重量％を構成する、ポリマー。
【請求項２０】
請求項１７記載のポリマーにおいて、前記ポリマーはオゾン組成物の割合を２倍若しくはそれ以上増加させる、ポリマー。
【請求項２１】
請求項１７記載のポリマーにおいて、前記構造繰り返し単位は式ＸＬＩＩで表される、ポリマー。
【化１８】
2017532428.tif 000075
【請求項２２】
請求項１７記載のポリマーにおいて、前記構造繰り返し単位は式ＸＬＩＩＩで表される、ポリマー。
【化１９】
2017532428.tif 000076
【請求項２３】
請求項１７記載のポリマーにおいて、前記ポリマーの重量平均分子量は９，０００〜３０，０００ダルトンである、ポリマー。
【請求項２４】
請求項１７記載のポリマーにおいて、オゾンとの反応による主な副生成物は不揮発性化合物である、ポリマー。
【請求項２５】
請求項２４記載のポリマーにおいて、前記不揮発性化合物は糖である、ポリマー。
【請求項２６】
請求項１７記載のポリマーにおいて、オゾンとの反応による主な副生成物は匂いを発する化合物である、ポリマー。
【請求項２７】
請求項２６記載のポリマーにおいて、前記主な副生成物はバニリンである、ポリマー。
【請求項２８】
オゾンを分解する方法であって、オゾンとオゾン分解組成物とを接触させる工程を有し、前記オゾン分解組成物は、
以下の式ＸＬＩによって表される構造繰り返し単位を有し、
【化２０】
2017532428.tif 000077
式中、
Ａは存在しないか、または置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン、置換若しくは非置換ヘテロアリーレン、置換若しくは非置換アリールアルキレン、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキレンから成る群から選択される連結基であり、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の各々は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され、
前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも１０重量％を構成する、方法。
【請求項２９】
請求項２８記載の方法において、前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する、方法。
【請求項３０】
請求項２８記載の方法において、前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも８０重量％を構成する、方法。
【請求項３１】
請求項２８記載の方法において、前記ポリマーはオゾン組成物の割合を２倍若しくはそれ以上増加させる、ポリマー。
【請求項３２】
請求項２８記載の方法において、前記構造繰り返し単位は式ＸＬＩＩで表される、方法。
【化２１】
2017532428.tif 000078
【請求項３３】
請求項２８記載の方法において、前記構造繰り返し単位は式ＸＬＩＩＩで表される、方法。
【化２２】
2017532428.tif 000079
【請求項３４】
請求項２８記載の方法において、前記ポリマーの重量平均分子量は９，０００〜３０，０００ダルトンである、方法。
【請求項３５】
請求項２８記載の方法において、オゾンとの反応による主な副生成物は不揮発性化合物である、方法。
【請求項３６】
請求項３５記載の方法において、前記不揮発性化合物は糖である、方法。
【請求項３７】
請求項２８記載の方法において、オゾンとの反応による主な副生成物は匂いを発する化合物である、方法。
【請求項３８】
請求項３７記載の方法において、前記主な副生成物はバニラである、方法。
【請求項３９】
溶媒と請求項１７記載のオゾン反応性ポリマーとを有するコーティング。
【請求項４０】
前記コーティングはスプレーコーティングである、請求項３９記載のコーティング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１４年８月０８日付で出願された、標題「ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＲＥＤＵＣＩＮＧ  ＡＴＭＯＳＰＨＥＲＩＣ  ＯＺＯＮＥ  ＬＥＶＥＬＳ」の米国特許仮出願第６２／０３４，８６４号に対する優先権を主張する。その全開示内容は、全ての図面を含めて参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本開示は、大気汚染を制御するための組成物および方法の分野にあり；より特に、本発明はオゾン濃度を低下させるための組成物および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
オゾンは、日光、紫外光または雷などの放電の空気中の酸素への作用によって大気中に生じる。それは電気器具が空気中に火花を生成する場合にも形成される。
【０００４】
空気中のオゾンは、人間および動物に有毒である可能性がある。米国労働安全衛生局（Ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌ  Ｓａｆｅｔｙ  ａｎｄ  Ｈｅａｌｔｈ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ：ＯＳＨＡ）によれば、空気中のオゾンの許容され得る最大平均濃度は、呼吸する場合には０．１ｐｐｍ以下であるべきである。工業使用のための多くの装置は、これらの基準に従って製造される。オゾンには特徴的な臭気があり、それは０．０１〜０．０２ｐｐｍ程度の低い濃度でさえも目立つ。オゾンの濃度が約０．０５ｐｐｍに上昇すると、オゾンは不快な臭気を有し；濃度が０．１ｐｐｍを超えると、それは目の粘膜および呼吸器官を刺激する。また、オゾンは有機材料を酸化し劣化させる強力な酸化剤でもある。そのため、オゾンの濃度をできるだけ低く保つことが望ましい。
【０００５】
オゾンは、工業において水の殺菌、脱臭および脱色に、そして生下水の処理に使用されている。これらの用途はしばしば、５００〜２５００ｐｐｍ程度の高い濃度のオゾンの使用を必要とする。例えば、水を殺菌するために、１〜３ｇのオゾンを１立方メートルの水にバブリングする。水に吹き込まれたオゾンの大部分は分解するが、一部の残留オゾンは水から空気中に排出され得る。空気中の排出オゾン濃度は１ｐｐｍと同程度に高いことがあるので、人間への安全のために、かつ環境保護のために、排出されたオゾンが空気中に広がる前にそれを分解する必要がある。
【０００６】
オゾンは空気中のその濃度が高いと人間に有毒であるので、様々な方法がその濃度を低下させるために提案されてきた。例えば、活性炭で作製されたフィルタおよび様々な触媒、例えばマンガン、銅、銀およびコバルトの金属酸化物などを含有するフィルタが、オゾンを分解するために用いられている。これらのフィルタの材料の密度が高いと、オゾンの吸収およびその分解効率は増加する。しかし、これらの材料の密度が高くなるほど、フィルタを通る空気の流量は遅くなる。一方、フィルタの材料の密度が低下すると、オゾンの吸収およびオゾン分解効率は低下する。
【０００７】
様々なポリマーおよびテルペノイド化合物も、オゾン濃度を制御するために使用されてきた。例えば、二重結合基を含有するゴムオレフィンポリマーは、電子写真複写機から発生するオゾンを分解するために使用されている。オゾンを分解することのできるテルペノイド化合物、例えばリナロール、リナロールエステル、シトラールなども様々な溶液およびゲル中で使用されている。その上、多様な有機材料を含有するペイントも提案されている。しかし、分解効率は実際に使用できるほど高くはない。さらに、オゾンの分解後に生じる副生成物は、これらの例で十分に特徴付けられていない。そのため、これらの副生成物への曝露が人の健康に影響を及ぼすかどうか、および環境への悪影響があるかどうかは不明である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そのため、オゾンの分解後に生じる副生成物が安全であって十分に特徴付けられている、ヒト、動物および環境に悪影響を及ぼすことなくオゾン濃度を除去および／または制御するための新しい化合物、組成物および方法が当技術分野でなお必要とされている。  
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書では、次式ＸＬＩ：
【化１】
2017532428.tif 000003
〔式中、Ａは存在しないか、または置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン、置換若しくは非置換ヘテロアリーレン、置換若しくは非置換アリールアルキレン、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキレンから成る群から選択される連結基であり；Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の各々は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択される〕によって表される構造繰り返し単位を有し；前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも１０重量％を構成するオゾン反応性ポリマーが開示される。
【００１０】
本発明はまた、溶媒および本発明のポリマーを有するオゾン分解組成物も提供する。
【００１１】
さらに、オゾンと本発明のオゾン分解組成物を接触させる工程を有するオゾンを分解する方法が本明細書に開示される。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
特段の定めのない限り、本開示に関連して使用される科学用語および技術用語は、当業者が一般に理解する意味を有する。さらに、文脈により求められない限り、単数形の用語は複数形を含み、複数形の用語は単数形を含む。本明細書に記載される分析化学、合成有機化学、ならびに医学および製薬化学で使用される命名法、ならびに検査法および検査技法は、当技術分野で周知であり、慣用されている。標準的な技法が、化学合成、化学分析、製剤、および送達に使用される。
【００１３】
本明細書で使用される略語は、化学分野および生物学分野の範囲内のその従来の意味を有する。
【００１４】
置換基が左から右に書かれたそれらの従来の化学式で指定されている場合、それらは、構造を右から左に書いたものから生じる化学的に同一の置換基を等しく包含する。例えば、−ＯＣＨ２−は−ＣＨ２Ｏ−に等しい。
【００１５】
用語「アルキル」は、それ自体で、または別の置換基の部分として、特段の指定のない限り、線状非分枝若しくは分枝鎖、または環式炭化水素基、またはその組合せを意味し、完全飽和、一不飽和または多価不飽和であってよく、指定された数の炭素原子（例えば、Ｃ１−Ｃ１０は、１〜１０個の炭素を意味する）を有する二価および多価基を含むことができる。飽和アルキル基の例としては、これに限定されるものではないが、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、（シクロヘキシル）メチル、シクロプロピルメチルなどの基が挙げられる。不飽和アルキル基は、１またはそれ以上の二重結合または三重結合を有する基、すなわち、アルケニルおよびアルキニル基である。不飽和アルキル基の例としては、これに限定されるものではないが、ビニル、２−プロペニル、クロチル、２−イソペンテニル、２−（ブタジエニル）、２，４−ペンタジエニル、３−（１，４−ペンタジエニル）、エチニル、１−および３−プロピニル、３−ブチニルなどが挙げられる。
【００１６】
用語「アルキレン」は、それ自体で、または別の置換基の部分として、アルキル基から誘導される二価の基、すなわち、アルキル、アルケニルおよびアルキニル基を意味し、これに限定されるものではないが、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−、−ＣＨ２Ｃ＝Ｃ＝ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）ＣＨ２−に例示される。一実施形態では、アルキルまたはアルキレン基は１〜２４個の炭素原子を有する。もう一つの実施形態では、アルキルまたはアルキレン基は１〜１０個の炭素原子を有する。「低級アルキル」または「低級アルキレン」基は、短鎖アルキルまたはアルキレン基であり、通常１〜６個の炭素原子を有する。
【００１７】
用語「カルボキシル」または「カルボン酸塩」は、それ自体で、または別の用語と組み合わせて、１個の酸素分子と二重結合し、別の酸素分子と単結合した炭素を含む官能基を企図する。一般的なカルボキシルまたはカルボン酸塩基は、構造「−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−」または−ＯＣ（＝Ｏ）−および「−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−」または−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−を有する。一般的なカルボン酸塩官能基は、これに限定されるものではないが、カルボン酸およびエステルを含む。
【００１８】
用語「ヘテロアルキル」は、それ自体で、または別の用語と組み合わせて、少なくとも１個の炭素原子およびＯ、Ｎ、Ｐ、ＳｉおよびＳから選択される少なくとも１個のヘテロ原子から成る、安定な直鎖若しくは分枝鎖、または環式炭化水素基、またはその組合せを企図する。
【００１９】
本明細書において使用する場合、用語「ヘテロ原子」または「環ヘテロ原子」は、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、リン（Ｐ）、およびケイ素（Ｓｉ）を含むことを意味する。Ｎ、ＰおよびＳ原子は選択的に酸化していてよく、窒素ヘテロ原子は選択的に四級化していてよい。１または複数のヘテロ原子Ｏ、Ｎ、Ｐ、ＳおよびＳｉは、ヘテロアルキル基のあらゆる内部位置に、またはアルキル基が分子の残部に結合している位置に置かれてよい。ヘテロアルキル基の例としては、これに限定されるものではないが、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ３、−ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｓ（Ｏ）ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２Ｓ（Ｏ）２ＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＯＣＨ３、−Ｓｉ（ＣＨ３）３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＮＯＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＮ（ＣＨ３）ＣＨ３、−Ｏ−ＣＨ３、−ＯＣＨ２ＣＨ３、および−ＣＮが挙げられる。２または３個までのヘテロ原子は連続していてよい（例えば、−ＣＨ２ＮＨＯＣＨ３および−ＣＨ２ＯＳｉ（ＣＨ３）３など）。
【００２０】
用語「ヘテロアルキレン」は、それ自体で、または別の置換基の部分として、ヘテロアルキルから誘導される二価の基を企図し、これに限定されるものではないが、−ＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２−および−ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２−に例示される。ヘテロアルキレン基に関して、ヘテロ原子は、鎖末端の何れかまたは両方を占有することもできる（例えば、アルキレンオキソ、アルキレンジオキソ、アルキレンアミノ、アルキレンジアミノ、および同類のものなど）。なおさらに、アルキレンおよびヘテロアルキレン連結基に関して、連結基の向きは、連結基の式が書かれている方向によって示されない。例えば、式−Ｃ（Ｏ）ＯＲ’−は、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ’−と−Ｒ’ＯＣ（Ｏ）−の両方を表す。
【００２１】
本明細書において用いられる場合、ヘテロアルキル基には、ヘテロ原子を通して分子の残部に結合している基、例えば−Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ’、−ＮＲ’Ｒ’’、−ＯＲ’、−ＳＲ’、および／または−ＳＯ２Ｒ’が含まれる。「ヘテロアルキル」が、具体的なヘテロアルキル基、例えば−ＮＲ’Ｒ’’などの列挙の後に列挙される場合、用語ヘテロアルキルと−ＮＲ’Ｒ’’は重複しないこと、または相互に排他的でないことは理解される。むしろ、具体的なヘテロアルキル基は明確さを加えるために列挙される。従って、用語「ヘテロアルキル」は、本明細書において、具体的なヘテロアルキル基、例えば−ＮＲ’Ｒ’’などを除外すると解釈されるものではない。
【００２２】
用語「シクロアルキル」および「ヘテロシクロアルキル」は、それら自体で、または他の用語と組み合わせて、特段の指定のない限り、それぞれ「アルキル」および「ヘテロアルキル」の環状のものを表す。さらに、ヘテロシクロアルキルに関して、ヘテロ原子は、複素環が分子の残部に結合している位置を占有することができる。シクロアルキル基の例としては、これに限定されるものではないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、１−シクロヘキセニル、３−シクロヘキセニル、シクロヘプチルなどが挙げられる。ヘテロシクロアルキル基の例としては、これに限定されるものではないが、１−（１，２，５，６−テトラヒドロピリジル）、１−ピペリジニル、２−ピペリジニル、３−ピペリジニル、４−モルホリニル、３−モルホリニル、テトラヒドロフラン−２−イル、テトラヒドロフラン−３−イル、テトラヒドロチエン−２−イル、テトラヒドロチエン−３−イル、１−ピペラジニル、２−ピペラジニルなどが挙げられる。用語「シクロアルキレン」および「ヘテロシクロアルキレン」は、それぞれ、シクロアルキルおよびヘテロシクロアルキルの二価の誘導体をさす。
【００２３】
用語「ハロ」または「ハロゲン」は、それら自体で、または別の置換基の一部として、特段の指定のない限り、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素原子を意味する。さらに、「ハロアルキル」などの用語は、モノハロアルキルおよびポリハロアルキルを含むことを意味する。例えば、用語「ハロ（Ｃ１−Ｃ６）アルキル」は、これに限定されるものではないが、トリフルオロメチル、２，２，２−トリフルオロエチル、４−クロロブチル、３−ブロモプロピル、および同類のものを含むことを意味する。
【００２４】
用語「アリール」とは、特段の指定のない限り、縮合または共有結合した単環または多環（好ましくは１〜３環）であり得るポリ不飽和芳香族炭化水素置換基を意味する。用語「ヘテロアリール」とは、Ｎ、ＯおよびＳから選択される１〜４個のヘテロ原子を（多環の場合はそれぞれの別個の環の中に）含むアリール基（または環）をさし、この際、窒素および硫黄原子は選択的に酸化され、１または複数の窒素原子は選択的に四級化されている。ヘテロアリール基は、炭素またはヘテロ原子を通して分子の残部と結合することができる。アリールおよびヘテロアリール基の限定されない例としては、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、４−ビフェニル、１−ピロリル、２−ピロリル、３−ピロリル、３−ピラゾリル、２−イミダゾリル、４−イミダゾリル、ピラジニル、２−オキサゾリル、４−オキサゾリル、２−フェニル−４−オキサゾリル、５−オキサゾリル、３−イソキサゾリル、４−イソキサゾリル、５−イソキサゾリル、２−チアゾリル、４−チアゾリル、５−チアゾリル、２−フリル、３−フリル、２−チエニル、３−チエニル、２−ピリジル、３−ピリジル、４−ピリジル、２−ピリミジル、４−ピリミジル、５−ベンゾチアゾリル、プリニル、２−ベンズイミダゾリル、５−インドリル、１−イソキノリル、５−イソキノリル、２−キノキサリニル、５−キノキサリニル３−キノリル、および６−キノリルが挙げられる。上記のアリールおよびヘテロアリール環系の各々の置換基は、下記の許容され得る置換基の群から選択される。用語「アリーレン」および「ヘテロアリーレン」とは、それぞれアリールおよびヘテロアリールの二価の基をさす。
【００２５】
短く表現するために、用語「アリール」は、他の用語と組み合わせて使用する場合に（例えば、アリールオキソ、アリールチオキソ、アリールアルキル）、上に定義されるアリール環とヘテロアリール環の両方を含む。従って、用語「アリールアルキル」は、アリール基がアルキル基に結合した基、例えば、ベンジル、フェネチル、ピリジルメチルなどを含むことを意味し、それには、アルキル基の炭素原子、例えばメチレン基が、例えば酸素原子で置換されたアルキル基、例えば、フェノキシメチル、２−ピリジルオキシメチル、３−（１−ナフチルオキシ）プロピルなどが含まれる。
【００２６】
ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、またはヘテロアリールが具体的な数の員数、例えば「３〜７員」を含む場合、用語「員」とは、炭素またはヘテロ原子をさす。
【００２７】
用語「オキソ」は、本明細書において使用する場合、炭素原子と二重結合した酸素を意味する。
【００２８】
上記の用語の各々、例えば「アルキル」、「ヘテロアルキル」、「シクロアルキル、および「ヘテロシクロアルキル」、「アリール」、「ヘテロアリール」ならびにそれらの二価基誘導体は、示された基の置換形態と非置換形態の両方を含むことを意味する。各々の種類の基に好ましい置換基は下に記載される。
【００２９】
アルキレン、アルケニル、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、およびヘテロシクロアルケニルと呼ばれる基を含む、アルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキルの一価および二価誘導体基の置換基は、これに限定されるものではないが：０から（２ｍ’＋１）までの範囲の数の（ｍ’は、かかる基の炭素原子の総数である）、−ＯＲ’、＝Ｏ、＝ＮＲ’、＝ＮＯＲ’、−ＮＲ’Ｒ’’、−ＳＲ’、−ハロゲン、−ＳｉＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ’、−Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＣＯ２Ｒ’、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ’Ｒ’’、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ’Ｒ’’、−ＮＲ’’Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＮＲ’Ｃ（Ｏ）ＮＲ’’Ｒ’’’、−ＮＲ’’Ｃ（Ｏ）ＯＲ’、−ＮＲＣ（ＮＲ’Ｒ’’）＝ＮＲ’’’、−Ｓ（Ｏ）Ｒ’、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ’、−Ｓ（Ｏ）２ＮＲ’Ｒ’’、−ＮＲＳＯ２Ｒ’、−ＣＮおよび−ＮＯ２から選択される多様な基の１若しくはそれ以上であり得る。Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ’’’およびＲ’’’’は各々、好ましくは独立に、水素、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール（例えば、１〜３のハロゲンで置換されたアリール）、置換若しくは非置換のアルキル、アルコキシ若しくはチオアルコキシ基、またはアリールアルキル基をさす。
【００３０】
本開示の化合物が２以上のＲ基を含む場合、例えば、Ｒ基の各々は、２以上のこれらの基が存在する場合の各々のＲ’、Ｒ’’、Ｒ’’’およびＲ’’’’基と同様に、独立に選択される。Ｒ’およびＲ’’が同じ炭素または窒素原子に結合している場合、それらは炭素または窒素原子と結合して、４員、５員、６員、または７員環を形成することができる。例えば、−ＮＲ’Ｒ’’は、これに限定されるものではないが、１−ピロリジニルおよび４−モルホリニルを含むことを意味する。
【００３１】
アルキル基について上に記載した置換基と同様に、アリールおよびヘテロアリール基の例となる置換基ならびにそれらの二価誘導体は、様々であり、例えば：０から芳香環系の開放原子価の総数までの範囲の数の、ハロゲン、−ＯＲ’、−ＮＲ’Ｒ’’、−ＳＲ’、−ハロゲン、−ＳｉＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、−ＯＣ（Ｏ）Ｒ’、−Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＣＯ２Ｒ’、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ’Ｒ’’、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲ’Ｒ’’、−ＮＲ’’Ｃ（Ｏ）Ｒ’、−ＮＲ’Ｃ（Ｏ）ＮＲ’’Ｒ’’’、−ＮＲ’’Ｃ（Ｏ）ＯＲ’、−ＮＲＣ（ＮＲ’Ｒ’’Ｒ’’’）＝ＮＲ’’’’、−ＮＲＣ（ＮＲ’Ｒ’’）＝ＮＲ’’’、−Ｓ（Ｏ）Ｒ’、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ’、−Ｓ（Ｏ）２ＮＲ’Ｒ’’、−ＮＲＳＯ２Ｒ’、−ＣＮ、−ＮＯ２、−Ｎ３、−ＣＨ（Ｐｈ）２、フルオロ（Ｃ１−Ｃ６）アルコキソ、およびフルオロ（Ｃ１−Ｃ６）アルキルから選択される。一部の実施形態では、Ｒ’、Ｒ’’、Ｒ’’’およびＲ’’’’は、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリールおよび置換若しくは非置換ヘテロアリールから独立に選択される。
【００３２】
用語「ポリマー」は、本明細書において使用する場合、１若しくはそれ以上の異なる種類の構造繰り返し単位を有する分子を企図する。用語「ポリマー」は、本明細書において使用する場合、「オリゴマー」、「共重合体」、「ホモポリマー」および当技術分野で一般に公知の同様の用語を含む。一部の実施形態では、ポリマーは環状ポリマーである。一実施形態では、環状ポリマーはシクロデキストリンである。
【００３３】
本明細書において使用する場合、用語「繰り返し単位」、「構造単位」、および「構造繰り返し単位」は、同義的に使用され、その繰り返しが規則的な高分子、規則的なオリゴマー分子、規則的なブロックまたは規則的な鎖を構成する最小の構成単位である、構成繰り返し単位（ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ  ｒｅｐｅａｔｉｎｇ  ｕｎｉｔ：ＣＲＵ）を意味することが理解される。さらに本明細書において使用する場合、用語「単位」は、それ自体が繰り返し単位となることもでき、または他の単位と一緒に構成繰り返し単位を形成することのできる構造単位を意味することが理解される。
【００３４】
本明細書に開示されるポリマーおよび化合物は、塩として存在してよい。適用可能な塩形態の例としては、塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、メタンスルホン酸塩、硝酸塩、マレイン酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、フマル酸塩、酒石酸塩（例、（＋）−酒石酸塩、（−）−酒石酸塩またはラセミ混合物を含むそれらの混合物）、コハク酸塩、安息香酸塩、およびグルタミン酸などのアミノ酸との塩が挙げられる。これらの塩は、当業者に公知の方法によって調製されてよい。また、塩基付加塩、例えばナトリウム、カリウム、カルシウム、アンモニウム、有機アミノ、またはマグネシウム塩、あるいは同様の塩なども含まれる。本開示のポリマーが比較的塩基性の官能基を含む場合、そのような化合物の中性形態を、十分な量の望ましい酸と、そのままで、または適した不活性溶媒中で接触させることによって酸付加塩を得ることができる。適用可能な酸付加塩の例としては、塩酸、臭化水素酸、硝酸、炭酸、一水素炭酸、リン酸、一水素リン酸、二水素リン酸、硫酸、一水素硫酸、ヨウ化水素酸、またはリン酸などのような無機酸に由来するもの、ならびに酢酸、プロピオン酸、イソ酪酸、マレイン酸、マロン酸、安息香酸、コハク酸、スベリン酸、フマル酸、乳酸、マンデル酸、フタル酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トリルスルホン酸、クエン酸、酒石酸、メタンスルホン酸などのような有機酸に由来する塩が挙げられる。また、アルギン酸などのアミノ酸の塩、およびグルクロン酸またはガラクツロン酸などの有機酸の塩も含まれる。
【００３５】
ポリマーまたは化合物の中性形態は、従来の方法で塩と塩基または酸を接触させ、親化合物を単離することによって再生することができる。ポリマーの親形態は、特定の物理的性質、例えば極性溶媒中の溶解度において、様々な塩形態とは異なる。
【００３６】
本明細書に開示されるポリマーおよび化合物は、水和形態を含む溶媒和形態だけでなく非溶媒和形態にも存在することができる。一般に、溶媒和形態は非溶媒和形態と同等であり、本開示の範囲に包含される。本明細書に開示されるポリマーは、複数の結晶形態または非晶形態で存在してよい。一般に、全ての物理的形態は、本開示によって企図される使用について同等であり、本開示の範囲内にあることが意図される。
【００３７】
本明細書に開示されるポリマーおよび化合物は、不斉炭素原子（光学中心またはキラル中心）または二重結合を有してよく；絶対立体化学の点から（Ｒ）−または（Ｓ）−として、あるいはアミノ酸に関して（Ｄ）−または（Ｌ）−として定義することのできる、エナンチオマー、ラセミ化合物、ジアステレオマー、互変異性体、幾何異性体、立体異性形態、ならびに個々の異性体は本開示の範囲に包含される。本開示は、ラセミ体および光学的に純粋な形態の化合物を含む。光学活性（Ｒ）−および（Ｓ）−、または（Ｄ）−および（Ｌ）−異性体は、キラルシントンまたはキラル試薬を用いて調製することができ、従来技法を用いて分離することもできる。本明細書に開示されるポリマーがオレフィン結合またはその他の幾何不斉中心を含む場合、別に指定されない限り、化合物はＥとＺの両方の幾何異性体を含むことが意図される。用語「互変異性体」とは、本明細書において使用する場合、平衡状態で存在し、１つの異性体から別の異性体へ容易に変換される、２若しくはそれ以上の構造異性体の１つをさす。本明細書に記載される特定の化合物が互変異性型で存在する可能性があることは当業者に明らかであり、化合物の全てのそのような互変異性型は本発明の範囲内である。
【００３８】
特段の指定のない限り、本明細書において表される構造は、構造の全ての立体化学形態；すなわち各不斉中心に対するＲおよびＳ立体配置を含むことも意味する。そのため、本発明の化合物の単一の立体化学異性体ならびにエナンチオマーおよびジアステレオマー混合物は、本発明の範囲内である。
【００３９】
用語「１つの（ａ）」、または「１つの（ａｎ）」は、本明細書中の置換基の基に関して使用される場合、少なくとも１つを意味する。例えば、化合物が「１つの（ａｎ）」アルキルまたはアリールで置換される場合、その化合物は少なくとも１つのアルキルおよび／または少なくとも１つのアリールで選択的に置換される。さらに、ある部分がＲ置換基で置換される場合、その基は「Ｒ−置換された」と呼ばれる。ある部分がＲ−置換されている場合、その部分は少なくとも１つのＲ置換基で置換され、各々のＲ置換基は、任意選択で異なっている。
【００４０】
本明細書において、用語「約」は、質量、重量、時間、体積、濃度または百分率の値または量をさす場合に、指定された量から±２０％または±１０％、より好ましくは±５％、さらにより好ましくは±１％、および一層より好ましくは±０．１％の変動を包含することを意味し、従って変動は開示される方法を実施するために適切である。
【００４１】
本開示のポリマーは、当業者に公知の化学結合の原理の範囲内である。従って、基が１若しくはそれ以上の数の置換基によって置換される場合、そのような置換は、化学結合の原理に従うように、本質的に不安定でなく、かつ／または周囲条件下で、例えば水性、中性、およびいくつかの既知生理条件下で不安定である可能性が高いことが当業者に公知の化合物が得られるように選択される。例えば、ヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリールは、当業者に公知の化学結合の原理に従って環ヘテロ原子を介して分子の残部に結合し、それにより本質的に不安定な化合物を回避する。
【００４２】
一態様では、本発明は、大気オゾンを分解することのできるポリマーを提供する。また、本発明は、溶媒と、本発明のオゾン分解ポリマーとを有する組成物、ならびにオゾンを本発明のポリマーまたは組成物と接触させることによりオゾンを分解する方法も提供する。
【００４３】
オゾンは３つの酸素原子からなる三原子分子である。それは日光、紫外光または放電の作用によって二原子酸素（Ｏ２）から形成される。スキーム１は、三原子オゾン（Ｏ３）の共鳴構造を図示する。
【００４４】
【化２】
2017532428.tif 000004
【００４５】
地表面のオゾン汚染は、メタンなどの汚染物質への日光の紫外線の作用によって引き起こされる。地表面オゾン濃度の増加は、呼吸の問題（喘息および気管支炎およびその他の肺疾患）を招き、かつ／または心肺の問題（心発作）を引き起こし得る。オゾンへの長期曝露は死亡の危険性を増加させることが示されている。その上、大気中の高レベルのオゾンは、タイヤに見出される多くのエラストマー製品、例えば天然ゴム、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン、およびニトリルゴムなどの一貫性を、「オゾンクラック」として公知のプロセスで破壊する。
【００４６】
大気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）はまた、空気中の揮発性有機化合物と反応して、日光中でオゾンを生じる。発生したオゾンは他の物質、例えば植物またはゴムと反応して、より多くの揮発性有機化合物を生成することができる。これらの揮発性化合物は、空気中に放出され、最後により多くのオゾンを生成する。本明細書に記載されるポリマーは、オゾンを分解し、このプロセスを止めるよう設計されている。
【００４７】
第２の態様では、本発明は、式Ｉ、式ＩＩ、または式ＩＩＩのオゾン分解化合物：
【化３】
2017532428.tif 000005
ならびにその塩および溶媒和物を提供し、式中、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１およびＲ２は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換パーフルオロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキル、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＣＮ、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＯＲ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＣ（Ｏ）Ｒ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＯＣ（Ｏ）Ｒ４、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＣ（Ｏ）ＯＲ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＯＣ（Ｏ）ＯＲ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ５Ｒ６、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＣ（Ｏ）ＮＲ５Ｒ６、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＯＣ（Ｏ）ＮＲ５Ｒ６、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ５Ｃ（Ｏ）Ｒ４、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ５Ｃ（Ｏ）ＯＲ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ５Ｃ（Ｏ）ＮＲ５Ｒ６、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＳ（Ｏ）ｍＲ７、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ４Ｓ（Ｏ）ｍＲ７、または置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＳ（Ｏ）ｍＮＲ５Ｒ６であり、
各々のｊは、独立に、０〜６の整数であり；各々のｍは、独立に、０〜２の整数であり；各々のｎは、独立に、０〜４の整数であるか；あるいは
各々のＲ１は、上記の通りであり、各々のＲ２は、独立に、アクリルモノマー若しくはポリマー、アルキドモノマー若しくはポリマー、エポキシモノマー若しくはポリマー、ビニルモノマー若しくはポリマーまたはセルロースモノマー若しくはポリマーであり；
Ｒ３は、独立に、水素、または置換若しくは非置換アルキルであり；
Ｒ４およびＲ７は、各々独立に、水素、または置換若しくは非置換アルキルであり；
Ｒ５およびＲ６は、各々独立に、水素、置換若しくは非置換アルキルであるか、または、Ｒ５およびＲ６は、それらが結合しているＮ原子と一緒に、５員または６員の複素環または５員のヘテロアリール環を形成し；
この際、各々のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、およびＲ７基は、任意選択で、独立に、１〜３個の置換基で置換され、各々は独立に、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、シクロアルキル、パーフルオロアルキル、アミド、アミノ、アルキルアミノ、カルボン酸塩、シアノ、ジアルキルアミノ、ハロゲン、ヒドロキシル、イミノ、ニトロ、オキソ、スルフィド、およびチオールから選択される。
【００４８】
一実施形態では、本発明は、式ＶＩＩ、式ＶＩＩＩ、または式ＩＸのオゾン分解化合物を提供し：
【化４】
2017532428.tif 000006
式中、各々のＲ１およびｎは、上に定義される通りである。
【００４９】
もう一つの態様では、本発明は、溶媒と、式Ｘ、式ＸＩ、または式ＸＩＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有するオゾン分解組成物を提供し：
【化５】
2017532428.tif 000007
この際、ポリマーはオゾンを分解し、
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００５０】
もう一つの態様では、本発明は、式ＸＩＩＩ、式ＸＩＶ、または式ＸＶのオゾン分解化合物を提供し：
【化６】
2017532428.tif 000008
式中、ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択される。
【００５１】
もう一つの態様では、本発明は、溶媒と、式ＸＶＩ、式ＸＶＩＩ、または式ＸＶＩＩＩの構造繰り返し単位とを有するポリマーを有するオゾン分解組成物を提供し：
【化７】
2017532428.tif 000009
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００５２】
もう一つの態様では、本発明は、溶媒と、式ＸＩＸ、式ＸＸ、または式ＸＸＩの構造繰り返し単位とを有するポリマーを有するオゾン分解組成物を提供し：
【化８】
2017532428.tif 000010
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００５３】
もう一つの態様では、本発明は、溶媒と、式ＸＸＩＩ、式ＸＸＩＩＩ、または式ＸＸＩＶの構造繰り返し単位とを有するポリマーを有するオゾン分解組成物を提供し：
【化９】
2017532428.tif 000011
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００５４】
もう一つの態様では、本発明は、溶媒と、式ＸＸＶ、式ＸＸＶＩ、または式ＸＸＶＩＩの構造繰り返し単位とを有するポリマーを有するオゾン分解組成物を提供し：
【化１０】
2017532428.tif 000012
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００５５】
もう一つの態様では、本発明は、溶媒と、式ＸＸＶＩＩＩ、式ＸＸＩＸ、または式ＸＸＸの構造繰り返し単位とを有するポリマーを有するオゾン分解組成物を提供し：
【化１１】
2017532428.tif 000013
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００５６】
もう一つの態様では、本発明は、溶媒と、式ＸＸＸＩ、式ＸＸＸＩＩ、または式ＸＸＸＩＩＩの構造繰り返し単位とを有するポリマーを有するオゾン分解組成物を提供し：
【化１２】
2017532428.tif 000014
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００５７】
もう一つの態様では、本発明は、溶媒と、式ＸＸＸＩＶ、式ＸＸＸＶ、または式ＸＸＸＶＩの構造繰り返し単位とを有するポリマーを有するオゾン分解組成物を提供し：
【化１３】
2017532428.tif 000015
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００５８】
もう一つの態様では、本発明は、式ＩＶ、式Ｖ、または式ＶＩの化合物：
【化１４】
2017532428.tif 000016
ならびにその塩および溶媒和物を提供し、式中、
ｎは、１〜１０の整数であり、
各々のＲ１およびＲ２は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換パーフルオロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキル、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＣＮ、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＯＲ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＣ（Ｏ）Ｒ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＯＣ（Ｏ）Ｒ４、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＣ（Ｏ）ＯＲ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＯＣ（Ｏ）ＯＲ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ５Ｒ６、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＣ（Ｏ）ＮＲ５Ｒ６、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＯＣ（Ｏ）ＮＲ５Ｒ６、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ５Ｃ（Ｏ）Ｒ４、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ５Ｃ（Ｏ）ＯＲ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ５Ｃ（Ｏ）ＮＲ５Ｒ６、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＳ（Ｏ）ｍＲ７、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ４Ｓ（Ｏ）ｍＲ７、または置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＳ（Ｏ）ｍＮＲ５Ｒ６であり、
各々のｊは、独立に、０〜６の整数であり；各々のｍは、独立に、０〜２の整数であり；各々のｎは、独立に、０〜４の整数であるか；あるいは
各々のＲ１は、上記の通りであり、各々のＲ２は、独立に、アクリルモノマー若しくはポリマー、アルキドモノマー若しくはポリマー、エポキシモノマー若しくはポリマー、ビニルモノマー若しくはポリマーまたはセルロースモノマー若しくはポリマーであり；
Ｒ３は、独立に、水素、または置換若しくは非置換アルキルであり；
Ｒ４およびＲ７は、各々独立に、水素、または置換若しくは非置換アルキルであり；
Ｒ５およびＲ６は、各々独立に、水素、置換若しくは非置換アルキルであるか、または、Ｒ５およびＲ６は、それらが結合しているＮ原子と一緒に、５員または６員の複素環または５員のヘテロアリール環を形成し；
この際、各々のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、およびＲ７基は、任意選択で、独立に、１〜３個の置換基で置換され、各々は独立に、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、シクロアルキル、パーフルオロアルキル、アミド、アミノ、アルキルアミノ、カルボン酸塩、シアノ、ジアルキルアミノ、ハロゲン、ヒドロキシル、イミノ、ニトロ、オキソ、スルフィド、およびチオールから選択される。
【００５９】
もう一つの態様では、本発明は、オゾンを式Ｉ、式ＩＩ、または式ＩＩＩのオゾン分解化合物：
【化１５】
2017532428.tif 000017
またはその塩若しくは溶媒和物と接触させることによりオゾンを分解するための方法を提供し、式中、
ｎは、１〜１０の整数であり；
Ｒ１およびＲ２は、各々独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換パーフルオロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキル、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＣＮ、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＯＲ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＣ（Ｏ）Ｒ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＯＣ（Ｏ）Ｒ４、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＣ（Ｏ）ＯＲ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＯＣ（Ｏ）ＯＲ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ５Ｒ６、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＣ（Ｏ）ＮＲ５Ｒ６、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＯＣ（Ｏ）ＮＲ５Ｒ６、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ５Ｃ（Ｏ）Ｒ４、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ５Ｃ（Ｏ）ＯＲ３、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ５Ｃ（Ｏ）ＮＲ５Ｒ６、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＳ（Ｏ）ｍＲ７、置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＮＲ４Ｓ（Ｏ）ｍＲ７、または置換若しくは非置換−（ＣＨ２）ｊＳ（Ｏ）ｍＮＲ５Ｒ６であり、
各々のｊは、独立に、０〜６の整数であり；各々のｍは、独立に、０〜２の整数であり；各々のｎは、独立に、０〜４の整数であるか；あるいは
各々のＲ１は、上記の通りであり、各々のＲ２は、独立に、アクリルモノマー若しくはポリマー、アルキドモノマー若しくはポリマー、エポキシモノマー若しくはポリマー、ビニルモノマー若しくはポリマーまたはセルロースモノマー若しくはポリマーであり；
Ｒ３は、独立に、水素、または置換若しくは非置換アルキルであり；
Ｒ４およびＲ７は、各々独立に、水素、または置換若しくは非置換アルキルであり；
Ｒ５およびＲ６は、各々独立に、水素、置換若しくは非置換アルキルであるか、または、Ｒ５およびＲ６は、それらが結合しているＮ原子と一緒に、５員または６員の複素環または５員のヘテロアリール環を形成し；
この際、各々のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、およびＲ７基は、任意選択で、独立に、１〜３個の置換基で置換され、各々は独立に、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、シクロアルキル、パーフルオロアルキル、アミド、アミノ、アルキルアミノ、カルボン酸塩、シアノ、ジアルキルアミノ、ハロゲン、ヒドロキシル、イミノ、ニトロ、オキソ、スルフィド、およびチオールから選択される。
【００６０】
この態様の一実施形態では、本発明は、オゾンを式ＶＩＩ、式ＶＩＩＩ、または式ＩＸのオゾン分解化合物と接触させることによりオゾンを分解するための方法を提供し：
【化１６】
2017532428.tif 000018
式中、各々のＲ１およびｎは、上に定義される通りである。
【００６１】
もう一つの態様では、本発明は、オゾンをオゾン分解組成物と接触させる工程を有するオゾンを分解するための方法を提供し、前記組成物は、溶媒と、式Ｘ、式ＸＩ、または式ＸＩＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し：
【化１７】
2017532428.tif 000019
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００６２】
もう一つの実施形態では、本発明は、オゾンをオゾン分解化合物と接触させることによりオゾンを分解するための方法を提供し、該化合物は、式ＸＩＩＩ、式ＸＩＶ、または式ＸＶを有し：
【化１８】
2017532428.tif 000020
式中、ｎは、１〜１０の整数であり；各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択される。
【００６３】
もう一つの態様では、本発明は、オゾンをオゾン分解組成物と接触させる工程を有するオゾンを分解するための方法を提供し、前記分解組成物は、溶媒と、式ＸＶＩ、式ＸＶＩＩ、または式ＸＶＩＩＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し：
【化１９】
2017532428.tif 000021
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００６４】
もう一つの態様では、本発明は、オゾンをオゾン分解組成物と接触させる工程を有するオゾンを分解するための方法を提供し、前記組成物は、溶媒と、式ＸＩＸ、式ＸＸ、または式ＸＸＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し：
【化２０】
2017532428.tif 000022
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００６５】
もう一つの実施形態では、本発明は、オゾンをオゾン分解組成物と接触させる工程を有するオゾンを分解するための方法を提供し、前記組成物は、溶媒と、式ＸＸＩＩ、式ＸＸＩＩＩ、または式ＸＸＩＶの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し：
【化２１】
2017532428.tif 000023
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００６６】
もう一つの態様では、本発明は、オゾンをオゾン分解組成物と接触させる工程を有するオゾンを分解するための方法を提供し、前記組成物は、溶媒と、式ＸＸＶ、式ＸＸＶＩ、または式ＸＸＶＩＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し：
【化２２】
2017532428.tif 000024
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００６７】
もう一つの実施形態では、本発明は、オゾンをオゾン分解組成物と接触させる工程を有するオゾンを分解するための方法を提供し、前記組成物は、溶媒と、式ＸＸＶＩＩＩ、式ＸＸＩＸ、または式ＸＸＸの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し：
【化２３】
2017532428.tif 000025
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００６８】
もう一つの態様では、本発明は、オゾンをオゾン分解組成物と接触させる工程を有するオゾンを分解するための方法を提供し、前記組成物は、溶媒と、式ＸＸＸＩ、式ＸＸＸＩＩ、または式ＸＸＸＩＩＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し：
【化２４】
2017532428.tif 000026
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００６９】
もう一つの態様では、本発明は、オゾンをオゾン分解組成物と接触させる工程を有するオゾンを分解するための方法を提供し、前記組成物は、溶媒と、式ＸＸＸＩＶ、式ＸＸＸＶ、または式ＸＸＸＶＩの構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し：
【化２５】
2017532428.tif 000027
式中、ｍは、１００〜１００，０００の整数であり；
ｎは、１〜１０の整数であり；
各々のＲ１は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択され；
該構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも５０重量％を構成する。
【００７０】
一態様では、本発明は、次式ＸＬＩで表される構造繰り返し単位を有するオゾン反応性ポリマーを提供し：
【化２６】
2017532428.tif 000028
〔式中、Ａは存在しないか、または置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン、置換若しくは非置換ヘテロアリーレン、置換若しくは非置換アリールアルキレン、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキレンから成る群から選択される連結基であり；
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の各々は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択される〕；
前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも１０重量％を構成する。
【００７１】
本発明のポリマーの各々に関して、一部の実施形態では、繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも１０重量％を構成する。その他の実施形態では、構造繰り返し単位はポリマーの少なくとも２０重量％を構成するが、その他の実施形態では、構造繰り返し単位はポリマーの少なくとも３０重量％を構成し、さらにその他の実施形態では、構造繰り返し単位はポリマーの少なくとも４０重量％を構成する。特定の実施形態では、構造繰り返し単位はポリマーの少なくとも５０重量％を構成し、特定のその他の実施形態では、構造繰り返し単位はポリマーの少なくとも６０重量％を構成する。さらにその他の実施形態では、構造繰り返し単位はポリマーの少なくとも７０重量％を構成する。さらにその他の実施形態では、構造繰り返し単位はポリマーの少なくとも８０重量％を構成し、さらにその他の実施形態では、構造繰り返し単位はポリマーの少なくとも９０重量％を構成する。
【００７２】
オゾンは、オゾン分解として公知のプロセスでアルケンおよびアルキンと反応して有機化合物を形成する。これらの化合物中の多重結合は、オゾンの作用によって酸化されて、二重結合が酸素に置き換えられた化合物をもたらす。反応の結果は、酸化される多重結合の種類によって決まる。例えば、アルケンをオゾンで酸化させてアルコール、アルデヒド、ケトン、またはカルボン酸を形成することができる。一般的に、オレフィン化合物を適切に置換すると、２つのアルデヒドおよび／またはケトンが生成される。スキーム２は、炭素−炭素二重結合とオゾンとのオゾン分解反応を図示する。この反応により、Ｒ３−Ｒ６置換基によって、２つのアルデヒドおよび／またはケトンがもたらされる。
【００７３】
用語「アルデヒド」は、本明細書において使用する場合、置換基−ＣＨ＝Ｏを有する、有機化学の分野のその周知の意味を有する。同様に、用語「ケトン」とは、本明細書において使用する場合、置換基−Ｃ（＝Ｏ）−を有する化学物質をさす。
【００７４】
【化２７】
2017532428.tif 000029
【００７５】
化石燃料の燃焼は、一群の汚染物質、例えばメタンおよびその他の炭化水素を生成し、それはオゾン前駆体として公知である。地表面のオゾン汚染は、これらの前駆体への日光の紫外線の作用によって引き起こされる。地表面オゾン濃度の増加は、呼吸の問題（喘息および気管支炎およびその他の肺疾患）を招くことがあり；心肺の問題（心発作）を引き起こすことがある。オゾンへの長期曝露は死亡の危険性を増加させることが示されている。その上、大気中の高レベルのオゾンは、タイヤに見出される多くのエラストマー製品、例えば天然ゴム、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン、およびニトリルゴムなどの一貫性を、「オゾンクラック」として公知のプロセスで破壊する。
【００７６】
大気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）はまた、空気中の揮発性有機化合物と反応して、日光中でオゾンを生じる。発生したオゾンは他の物質、例えば植物またはゴムと反応して、より多くの揮発性有機化合物を生成することができる。これらの揮発性化合物は、空気中に放出され、最後により多くのオゾンを生成する。本明細書に記載される化合物はこのプロセスを止める。
【００７７】
従って、本明細書に記載されるポリマー、例えば一般式ＸＬＩで表される構造単位を有するものなどは、二重結合部位でオゾンと反応して２つのアルデヒド、または２つのケトン、または１つのアルデヒドおよび１つのケトンをもたらす。この反応によって形成されるアルデヒドおよびケトンの性質は、式ＸＬＩの化合物の側鎖Ｒ１およびＲ２によって決まる。従って、大気オゾンとの反応によって生成される副生成物は、側鎖Ｒ１およびＲ２に基づいて制御される。一実施形態では、一方のアルデヒドまたはケトンはポリオールまたは糖誘導体と結合し、他方のアルデヒドまたはケトンはモノマー若しくはポリマーと結合する。本明細書において使用する場合、用語「糖」とは、消化できる単糖および二糖をさす。限定されない例は、グルコース、デキストロース、スクロース、ラクトース、マルトースおよびフルクトースである。
【００７８】
結果として得られる化合物はどちらも空気中に揮発しない、そのため、オゾンと、ホルムアルデヒドなどの危険なアルデヒドの吸入は減少するか、または除外される。生成されるアルデヒドまたはケトンポリオールまたは糖誘導体は、環境に悪影響を引き起こさない。さらに、本明細書に記載される化合物で被覆された表面は、その他のペイントまたは衣類よりも高い濃度で存在している二重結合の存在によって飽和する。この濃度が高いことにより、オゾンとの反応が増加し、屋内および屋外のオゾン濃度の低下が促進される。
【００７９】
一実施形態では、構造繰り返し単位は、式ＸＬＩＩで表される。
【００８０】
【化２８】
2017532428.tif 000030
もう一つの実施形態では、構造繰り返し単位は、式ＸＬＩＩＩで表される。
【００８１】
【化２９】
2017532428.tif 000031
【００８２】
一部の実施形態では、式ＸＬＩの構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも１０重量％を構成する。一部の実施形態では、式ＸＬＩの構造単位は、ポリマーの少なくとも２０重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも９０％、または少なくとも９９重量％を構成する。好ましい実施形態では、式ＸＬＩの構造単位は、ポリマーの６０重量％〜９０重量％の間を構成する。
【００８３】
一部の実施形態では、ポリマーは、ポリマーの不在下よりも少なくとも２倍速い速度でオゾンを分解する。一部の実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は９，０００から３０，０００ダルトンに及ぶ。
【００８４】
一部の実施形態では、本明細書に開示されるポリマーとオゾンの反応によって生じる主な副生成物は、不揮発性化合物である。一部のこれらの実施形態では、不揮発性化合物は、糖である。その他の実施形態では、前記不揮発性化合物は、バニリンである。一部の実施形態では、主な副生成物は、匂いを発する化合物である。
【００８５】
一部の実施形態では、本明細書に開示されるポリマーとオゾンの反応によって生じる主な副生成物は、揮発性化合物である。一部のこれらの実施形態では、この揮発性副生成物はヒトに対して安全で無毒である。そのような揮発性副生成物の限定されない例は、ベンズアルデヒド、シトラール、バニリン、ラズベリーケトンおよび樟脳である。
【００８６】
一部の実施形態では、オゾン反応性ポリマーを有するコーティングが本明細書に記載される。一部のこれらの実施形態では、前記コーティングはスプレーコーティングである。
【００８７】
一部の実施形態では、本明細書に開示されるポリマーは、衣類、織物、カーペット、ペイント、シーラント、仕上塗り、空気フィルタ、フェイスマスク、化粧品、クリーム、ローション、およびコーティングに組み込まれる。一部の実施形態では、そのような組み込みによって、オゾンを分解する能力を有する衣類、織物、カーペット、ペイント、シーラント、仕上塗り、およびコーティングがもたらされる。ポリマーは大気に露出したペイントの組成の大部分を構成するので、オゾンとの反応は、それらが大気に露出するほど、非常に速くなる。
【００８８】
本開示を通して記載される化合物は、いくつかの形態で使用することができる。一部の実施形態では、本明細書に記載されるポリマーは、スプレーまたはエアロゾルの形態で存在する。オゾンの存在が分かっているかまたは疑われる場合には、このスプレーをその領域にスプレーすることができる。その他の実施形態では、本開示に記載されるポリマーは、表面上のコーティングとして使用されてよい。この場合、オゾンが表面と接触すると、ポリマーの二重結合した側鎖がオゾンと反応し、オゾン濃度を低下させる。本明細書に記載されるポリマーコーティングは、目に見えてもよいし、見えなくてもよく、テクスチャを有してもよいし、有していなくてもよい。一部の実施形態では、本開示のポリマーは、ペイント中に存在する。
【００８９】
一態様では、本発明は、オゾンをオゾン分解組成物と接触させる工程を有するオゾンを分解するための方法を提供し、前記組成物は、溶媒と、次式ＸＬＩで表される構造繰り返し単位を有するポリマーとを有し：
【化３０】
2017532428.tif 000032
〔式中、Ａは存在しないか、または置換若しくは非置換アルキレン、置換若しくは非置換ヘテロアルキレン、置換若しくは非置換シクロアルキレン、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキレン、置換若しくは非置換アリーレン、置換若しくは非置換ヘテロアリーレン、置換若しくは非置換アリールアルキレン、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキレンから成る群から選択される連結基であり；
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の各々は、独立に、水素、置換若しくは非置換アルキル、置換若しくは非置換ヘテロアルキル、置換若しくは非置換シクロアルキル、置換若しくは非置換ヘテロシクロアルキル、置換若しくは非置換アリール、置換若しくは非置換ヘテロアリール、置換若しくは非置換アリールアルキル、および置換若しくは非置換ヘテロアリールアルキルから成る群から選択される〕；
前記構造繰り返し単位は前記ポリマーの少なくとも１０重量％を構成する。
【００９０】
この態様の一実施形態では、構造繰り返し単位は、式ＸＬＩＩで表される。
【００９１】
【化３１】
2017532428.tif 000033
【００９２】
この態様のもう一つの実施形態では、構造繰り返し単位は、式ＸＬＩＩＩで表される。
【００９３】
【化３２】
2017532428.tif 000034
【００９４】
一部の実施形態では、式ＸＬＩの構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも１０重量％を構成する。一部の実施形態では、式ＸＬＩの構造繰り返し単位は、ポリマーの少なくとも２０重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも９０％、または少なくとも９９重量％を構成する。一実施形態では、式ＸＬＩの構造繰り返し単位は、ポリマーの６０重量％〜９０重量％の間を構成する。
【００９５】
一部の実施形態では、ポリマーは、ポリマーの不在下よりも速い速度でオゾンを分解する。一部のこれらの実施形態では、ポリマーは、ポリマーの不在下よりも少なくとも２倍速い速度でオゾンを分解する。一部の実施形態では、ポリマーの重量平均分子量は９，０００から３０，０００ダルトンに及ぶ。一部の実施形態では、ポリマーとオゾンの反応による主な副生成物は、不揮発性化合物である。一部のこれらの実施形態では、不揮発性化合物は、糖である。一部のこれらの実施形態では、不揮発性化合物は、バニリンである。一部の実施形態では、オゾンとの反応による主な副生成物は、匂いを発する化合物である。
【００９６】
ペイントは、天然および合成材料を装飾し、保護し、その寿命を延ばすために使用され、環境条件に対するバリアとして働く。ペイントは、色および不透明度を付与するための顔料；顔料を適所に保持するためのマトリックスを形成する結合剤（樹脂）またはポリマー；付着力および強度を改善するために添加される増量剤または大型の顔料粒子；より良好な適用のためにペイントの粘度を低下させるための、有機溶媒または水などの溶媒（希釈剤）；ならびに、液体ペイントまたは乾燥塗膜の性質を変更するための添加剤を含む。大部分のペイントは、その特徴的な色をペイントに与える顔料の結合剤として作用するポリマーを含む。しかし、これらのポリマーは、オゾンに対して比較的非反応性である。一方、本開示の化合物は大気中のオゾンと反応し、それによりオゾン濃度を低下させる。その上、オゾン分解反応は、安全な副生成物、例えばアルデヒドおよびケトンを生成する。
【００９７】
現代のペイントで使用される最も重要な結合剤（樹脂）またはポリマーは、アクリル系ポリマー；アルキドポリマー；およびエポキシポリマーである。
【００９８】
アクリル系ポリマーは、多くのエマルションペイントで使用されている。これらのポリマーは、酢酸ビニルとプロペン酸エステルとの共重合に基づく。スキーム３に示されるように、酢酸ビニル（１）は、メチル−２−メチル−プロペノアート（２）と反応して、直鎖状アクリル系ポリマー（３）および（４）のランダムアレイを形成し得る。
【００９９】
【化３３】
2017532428.tif 000035
【０１００】
上の重合反応では、ｍの値を制御して、粘性液から高い融点をもつ固体まで変動する様々な樹脂を得ることができる。酢酸ビニルとのコモノマーとして一般に使用されるその他のアクリル酸エステルの例としては、これに限定されるものではないが、プロペン酸メチル、プロペン酸エチル、プロペン酸プロピル、プロペン酸ブチルおよびその立体異性体が挙げられる。
【０１０１】
式Ｉ、ＩＩ、またはＩＩＩの化合物は、誘導体化されたビニルモノマーに組み込まれて、同様の重合反応を受けることができる。上記のように、これらのポリマー中の二重結合は、オゾンの作用によって酸化し、様々なアルデヒドおよび／またはケトン生成物を得ることができる。
【０１０２】
誘導体化されたビニルモノマーは、スキーム４に示されるように調製することができる。酢酸エチル（５）を塩基の存在下で式ＩＶ、ＶまたはＶＩの化合物と反応させ、それに続いて酸性化して、アルドール縮合反応によって不飽和エステル（６）を得ることができる。
【０１０３】
不飽和エステル（６）をＬｉＡｌＨ４で還元することにより、対応するアリルアルコールを得、それを酢酸ビニルの存在下、［Ｉｒ（ｃｏｄ）Ｃｌ］２／Ｎａ２ＣＯ３で処理することにより［Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ，Ｖｏｌ．８２，ｐ．５５（２００５）］、誘導体化されたビニルモノマー（７）を得る。
【０１０４】
【化３４】
2017532428.tif 000036
【０１０５】
下に示されるように、スキーム４に概説される反応シーケンスにより生成した誘導体化されたビニルモノマーは、式ＶＩＩ、式ＶＩＩＩ、および式ＩＸの化合物を含む。
【０１０６】
【化３５】
2017532428.tif 000037
【０１０７】
スキーム５に示されるように、誘導体化されたビニルモノマー化合物（７）を重合して、直鎖ポリマー（８）のランダムアレイを形成することができる。
【０１０８】
【化３６】
2017532428.tif 000038
【０１０９】
下に示されるように、スキーム５に概説される重合反応により生成したポリマーは、式Ｘ、式ＸＩ、および式ＸＩＩの化合物を含む。
【０１１０】
【化３７】
2017532428.tif 000039
【０１１１】
スキーム６に示されるように、光沢ペイントで使用される典型的なアルキドポリマー樹脂は、ベンゼン−１，２−ジカルボン酸（フタル酸）無水物（９）と適切に置換されたモノグリセリド（１０）および乾性油（亜麻仁油または大豆油）とを反応させることによって生成されることができる。一緒に加熱すると、エステル結合が形成されてアルキドポリマー（１１）が得られる：
【化３８】
2017532428.tif 000040
【０１１２】
上の重合反応では、ｍの値を制御して、粘性液から高い融点をもつ固体まで変動する様々な樹脂を得ることができる。
【０１１３】
式Ｉ、ＩＩ、またはＩＩＩの化合物は、モノグリセリドモノマーに組み込まれて、無水フタル酸による同様の重合反応を受けることができる。上記のように、これらのポリマー中の二重結合は、オゾンの作用によって酸化し、様々なアルデヒドおよび／またはケトン生成物を得ることができる。
【０１１４】
スキーム７に示されるように、誘導体化されたモノグリセリドモノマーは、アルドール縮合反応によって調製することができる。モノグリセリド−２−アセテート（１０）の水酸基は、塩基（Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン）の存在下でｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルクロリド（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＴＢＳＣｌ）を用いて脱保護して、対応するＴＢＳエーテルを生成することができる。塩基の存在下で脱保護した化合物と式ＩＶ、ＶまたはＶＩの化合物とを反応させ、それに続いて酸性化することにより、アルドール縮合反応によって不飽和エステル（１２）が得られる。不飽和エステル（１２）を触媒量のＩｎＢｒ３および過剰なＥｔ３ＳｉＨで還元し［Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２００７，５９２０−５９２２］、ＴＢＳ保護基をテトラ−ｎ−ブチルアンモニウムフルオリド（ｔｅｔｒａ−ｎ−ｂｕｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＴＢＡＦ）で脱保護することにより、誘導体化されたモノグリセリドモノマー（１３）が得られる。
【０１１５】
【化３９】
2017532428.tif 000041
【０１１６】
下に示されるように、スキーム７に概説される反応シーケンスにより生成した誘導体化されたモノグリセリドモノマーは、式ＸＩＩＩ、式ＸＩＶ、および式ＸＶの化合物を含む。
【０１１７】
【化４０】
2017532428.tif 000042
【０１１８】
スキーム８に示されるように、ベンゼン−１，２−ジカルボン酸（フタル酸）無水物（９）を変性モノグリセリドモノマー（１３）と反応させてアルキドポリマー（１４）を得ることができる。
【０１１９】
【化４１】
2017532428.tif 000043
【０１２０】
下に示されるように、スキーム８に概説される重合反応により生成した誘導体化されたビニルエーテルモノマーは、式ＸＶＩ、式ＸＶＩＩ、および式ＸＶＩＩＩの化合物を含む。
【０１２１】
【化４２】
2017532428.tif 000044
【０１２２】
エポキシ樹脂は、しばしば工業用コーティングまたはプライマー中の結合剤として使用される。それらは、化学物質（腐食）に対する高い耐性とともに、優れた付着力をペイントに与える。スキーム９に示されるように、ビスフェノールＡ（１５）および１−クロロ−２，３−エポキシプロパン（１６）などの置換フェノールを使用してエポキシ樹脂（１７）を調製することができる。
【０１２３】
【化４３】
2017532428.tif 000045
【０１２４】
上の重合反応では、ｍの値を制御して、粘性液から高い融点をもつ固体まで変動する様々な樹脂を得ることができる。エポキシ樹脂の配合は、芳香族炭化水素、アルコール、ケトンおよびエステルなどの溶媒または真のエマルション（ｔｒｕｅ  ｅｍｕｌｓｉｏｎｓ）としての水中分散液中で実行することができる。それらはＵＶ分解を受けやすいので、屋外用のトップコートには通常使用されないが、優れた内部用コーティングおよび外装用プライマーを作製する。
【０１２５】
式Ｉ、ＩＩ、またはＩＩＩの化合物は、これらのポリマーに存在する遊離水酸基によってエポキシ樹脂に組み込まれることができる。上記のように、これらのポリマー中の二重結合は、オゾンの作用によって酸化し、様々なアルデヒドおよび／またはケトン生成物を得ることができる。
【０１２６】
下のスキーム１０に示されるように、エポキシ樹脂（１７）は、無水酢酸および塩基による水酸基のアシル化、続いて塩基の存在下での式ＩＶ、ＶまたはＶＩの化合物によるアルドール縮合、続いて酸性化、そして触媒量のＩｎＢｒ３および過剰なＥｔ３ＳｉＨによる不飽和エステルの還元によって変性させて、誘導体化されたエポキシ樹脂（１８）を得ることができる。
【０１２７】
【化４４】
2017532428.tif 000046
【０１２８】
上の重合反応では、ｍの値を制御して、粘性液から高い融点をもつ固体まで変動する様々な樹脂を得ることができる。下に示されるように、スキーム１０に概説される重合反応により生成した誘導体化されたエポキシ樹脂は、式ＸＩＸ、式ＸＸ、および式ＸＸＩの化合物を含む。
【０１２９】
【化４５】
2017532428.tif 000047
【０１３０】
ビニルポリマーは、ビニルモノマーに由来するポリマーの群であり、最も一般的に使用される種類のプラスチックである。下のスキーム１１に示されるように、ビニルポリマーは、それらの対応するモノマーから調製することができ、これに限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、およびポリ塩化ビニルなどのポリマーを含む。
【０１３１】
【化４６】
2017532428.tif 000048
【０１３２】
上の重合反応では、ｎの値を制御して、粘性液から高い融点をもつ固体まで変動する様々な樹脂を得ることができる。式Ｉ、ＩＩ、またはＩＩＩの化合物は、当業者に公知の同様の手順によってこれらの種類のビニルポリマーに組み込むことができる。上記のように、これらのポリマー中の二重結合は、オゾンの作用によって酸化し、様々なアルデヒドおよび／またはケトン生成物をもたらすことができる。
【０１３３】
例えば、式Ｉ、ＩＩ、またはＩＩＩの化合物は、ポリハロゲン化アルキルに組み込まれることができる。下のスキーム１２に示されるように、ポリハロゲン化アルキル（１９）とＰｈ３Ｐとの反応はイリドを形成し、それはウィッティヒカップリング手順によって式ＩＶ、ＶまたはＶＩの化合物と反応して、オレフィン系ポリマー（２０）をもたらす。
【０１３４】
【化４７】
2017532428.tif 000049
【０１３５】
上の重合反応では、ｍの値を制御して、粘性液から高い融点をもつ固体まで変動する様々な樹脂を得ることができる。下に示されるように、スキーム１２に概説される重合反応により生成したオレフィン系ポリマーは、式ＸＸＩＩ、式ＸＸＩＩＩ、および式ＸＸＩＶの化合物を含む。
【０１３６】
【化４８】
2017532428.tif 000050
【０１３７】
セルロースは、数百から一万を超えるβ（１−４）結合したＤ−グルコース単位の直鎖からなる多糖である。セルロースは最も大量に存在する有機ポリマーであり、多くの植物で構成成分として見出される。それはまた、多くの織物にも見出され、例えば、綿繊維のセルロース含有量は約９０％である。
【０１３８】
【化４９】
2017532428.tif 000051
【０１３９】
下のスキーム１３に示されるように、セルロースは、ウィッティヒ反応シーケンスによって改質されて式Ｉ、ＩＩ、またはＩＩＩの化合物を組み込むことができる。例えば、希酸（ＨＣｌ）およびＰｈ３Ｐの存在下でのセルロース（２１）の反応はイリドを形成し、それはウィッティヒカップリング手順によって式ＩＶ、ＶまたはＶＩの化合物と反応して、オレフィン系ポリマー（２２）をもたらす。
【０１４０】
【化５０】
2017532428.tif 000052
【０１４１】
上の重合反応では、ｍの値を制御して、粘性液から高い融点をもつ固体まで変動する様々な樹脂を得ることができる。下に示されるように、スキーム１３に概説される重合反応により生成したオレフィン系ポリマーは、式ＸＸＶ、式ＸＸＶＩ、式ＸＸＶＩＩ、式ＸＸＶＩＩＩ、式ＸＸＩＸ、または式ＸＸＸの構造繰り返し単位を有するポリマーを含む。
【０１４２】
【化５１】
2017532428.tif 000053
【０１４３】
あるいは、式Ｉ、ＩＩ、またはＩＩＩの化合物は、スキーム１４に示されるシーケンスによってセルロース（２１）に組み込むことができる。セルロース（２１）中の第一級アルコールのアシル化、それに続く式ＩＶ、ＶまたはＶＩの化合物による対応する酢酸塩のアルドール縮合、および前述のようなカルボニル基の還元により、誘導体化されたセルロースポリマー（２３）が得られる。
【０１４４】
【化５２】
2017532428.tif 000054
【０１４５】
上の重合反応では、ｍの値を制御して、粘性液から高い融点をもつ固体まで変動する様々な樹脂を得ることができる。下に示されるように、スキーム１４に概説される重合反応により生成した誘導体化されたセルロースポリマーは、式ＸＸＸＩ、式ＸＸＸＩＩ、式ＸＸＸＩＩＩ、式ＸＸＸＩＶ、式ＸＸＸＶ、または式ＸＸＸＶＩＩの構造繰り返し単位を有するポリマーを含み、各々のＲ１、ｍおよびｎは、上に定義される通りである。
【０１４６】
【化５３】
2017532428.tif 000055
【０１４７】
一部の実施形態では、本明細書に記載されるポリマーおよび化合物は、オゾンおよび／またはその他の種類の汚染を除去するためのその他の手段と併せて使用される。これらの手段としては、これに限定されるものではないが、一酸化炭素と結合する金属、日光の存在下での硫黄酸化物および窒素酸化物のさらなる酸化または還元のための金属ナノ粒子または微量の金属、硫黄酸化物、窒素酸化物、アンモニア、二酸化炭素、硫化水素、およびその他の大気汚染物質と反応する水酸化物ならびにその他の高反応性官能基が挙げられる。
【０１４８】
一部の実施形態では、本明細書に記載されるポリマーおよび化合物の側鎖は、その極性を調節するために変更される。変更形態としては、これに限定されるものではないが、炭化水素基、フェニル基、アルコール、カルボン酸、または任意のその他の官能基または側鎖基の付加または欠失が挙げられる。異なる極性には異なる利点がある。例えば、ある極性は混合を良好にし、一方別の極性は雨の吸収を抑えるかまたは増やす。
【０１４９】
一部の実施形態では、本明細書に記載されるポリマーはオゾンとの反応によって色の変化を受ける。その他の実施形態では、オゾンとの反応によって、芳香性の化合物、例えば桂皮アルデヒドまたはバニリンなどが生成される。この芳香は、反応が作用していることを示す。一部の実施形態では、本明細書に記載されるポリマーは、様々な程度の平滑性またはテクスチャを有する。一部の実施形態では、ポリマーの側鎖は、水またはその他の溶媒と様々な程度まで反応するように変更される。
【０１５０】
一部の実施形態では、本明細書に記載されるポリマーおよび化合物は、ペイントに添加される。これらの実施形態では、ペイントは、オゾンによって引き起こされる環境への影響を最小限にするのを助ける。一部のこれらの実施形態では、ポリマーおよび添加剤も、ペイント強度および付着力を向上させる。
【０１５１】
本明細書に記載される化合物は、下記の、限定されるものではないが：顔料、添加剤、架橋剤またはポリマー樹脂群、共ビヒクル、溶媒、および、ペイント、接着剤、または被覆剤に添加される任意のその他の部類を含む何れかと結合することもできる。
【０１５２】
本明細書に記載されるポリマーおよび化合物中に二重結合が存在することにより、大気中のオゾンとの反応がアルデヒドまたはケトン化合物を形成することが可能となる。この反応は、スキーム１５に示される。二重結合の付加または二重結合の組み込み、または二重結合したポリマー、架橋剤、共ビヒクル、添加剤、顔料、または、架橋剤またはポリマーと会合する可能性のある、ペイントに添加されたその他の群の使用は、大気に露出することになる。これらの群は疎水性でも、親水性でも、または両方であってもよい。その上、二重結合した分子の使用は、１、２、または数個の異なる部類として作用する可能性があり、ペイントに添加された添加剤、顔料、ポリマー樹脂、共ビヒクル、溶媒、およびその他の部類と化学的に結合する可能性がある。
【０１５３】
【化５４】
2017532428.tif 000056
【０１５４】
本明細書に記載されるポリマーおよび化合物において、二重結合または不飽和分子の添加は、架橋剤、ポリマー、共ビヒクル、溶媒、添加剤、および顔料に含めるかまたは結合させ、オゾンとの反応によってそれが有害な揮発性有機化合物を生成しないようにペイントに組み込むものであってよい。これには、オゾンと反応して不揮発性有機化合物を生成する不飽和ビタミン、フラボノイド、カロテノイド、ならびに、環境および植物に見出されるその他の天然不飽和分子も含まれてよい。この一例は、オゾンと反応してデヒドロアスコルビン酸を生成するビタミンＣである。実施される可能性のあるその他の生成物は、塩、つまり高い沸点または融点の分子であり、それが揮発しないようにする電荷を有し、ヒトの健康に対して安全であるかまたは有害でなく、窒素ガスまたはその他のガスなどのガスを生じることがあり、雨によって洗い流されても環境への悪影響がないかまたは少なく、土壌または土壌中の生物を助けるなど環境のためになり、防汚剤として使用される分子を作製することができ、最終的に多くのオゾンを生成する揮発性有機化合物を生成しない分子を作製し、オゾンとの反応によって無毒であり、有益であるかまたは環境に対して中性の、芳香族化合物のような芳香に使用される、揮発性有機化合物を作製し、膨張するか収縮するかにどうかにかかわらずペイントを呼吸させ（おそらくペイントコーティングに有益である）、あるいは、その他の大気汚染物質と反応することのできる水酸基などの二次反応剤を形成する、塩であってよい。
【０１５５】
本明細書に記載されるポリマーおよび化合物は、ペイントの架橋剤またはポリマー樹脂と結合するか、またはその中に包含されることができる。架橋剤またはポリマーは、ペイントを壁に保持し、大気に露出する分子であるので、オゾンと反応することになるのはこの群である。二重結合したポリマーを使用すると、オゾンと反応しても副生成物を放出せず、例えば二重結合が両端でポリマーかまたはいくつかの他の分子と結合している場合に、オゾンとの反応によってケトンおよびアルデヒドを形成するが、それは結合したままペイントに組み込まれ、そのペイントまたは結合剤は経時的に分解しない。
【０１５６】
一部の実施形態では、本明細書に記載されるポリマーは、フラーレン、またはその他の化合物などの、より大きい表面積を提供することのできる球形またはその他の構造に組み込まれる。さらなる例は、各々の側鎖がオゾンに対するさらに大きい反応性を可能にする複数の不飽和結合を含む場合である。
【０１５７】
本明細書に記載される化合物およびポリマーでは、ポリマー、架橋剤、乳化剤、添加剤、顔料、およびペイントに添加される、任意のその他の基に結合した、二重結合した分子の使用は、オゾンとの反応によって、分子自体は破壊しないが、側鎖だけを破壊する。例えば、オレイン酸をペイント中でポリマーとして使用し、オゾンがそれと反応する場合、副生成物は２つとなる。飽和ポリマーを使用するが二重結合した分子がポリマーに添加される場合、オゾンとの反応によって側鎖は脱落するが、ポリマー鎖はなお適切に機能し、ペイントまたは接着剤に影響を及ぼさない。
【０１５８】
本明細書に開示される化合物において、異なる百分率を構成するポリマーまたは架橋剤からなる異なる混合物の組み込みは、生成したいペイントの異なる質に基づいた。例えば、架橋剤またはポリマー樹脂は、１〜１００パーセントの組成を構成することのできる結合したオゾン低減化合物を有するそれを構成することができ、一方、その極性を変えるため、それをより良く呼吸させるため、その構造を変えるため、ペイント混合物により良く溶解させるかまたは組み込ませるため、あるいは指定されないその他の理由のためにその他のポリマー架橋剤が添加されてもよい。
【０１５９】
一部の実施形態では、本明細書に記載される化合物およびポリマーはペイントに存在している。これらの実施形態では、ペイント中のポリマーまたは架橋剤の量は、０％から９９％まで変動することができる。ペイント中に存在するその他の構成成分は、乳化剤（０％〜９９％）、溶媒（０％〜９９％）、添加剤（０％〜９９％）、および顔料（０％〜９９％）である。
【０１６０】
一部の実施形態では、記載される化合物、ポリマー、および方法は、衣類、膠、および接着剤に組み込むか、またはカーペット、織物、壁紙、およびペイントのコーティングとして組み込むことができる。
【０１６１】
以下の実施例は、本開示の実施形態をさらに図示するために提供されるが、本開示の範囲を制限するものでない。それらは使用されることのできる典型的なものであるが、当業者に公知のその他の手順、方法論または技法を代わりに使用してもよい。
【実施例１】
【０１６２】
ポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＯＨ）のグルコース誘導体およびバニリン誘導体の合成
ポリマービニルアルコールのグルコース誘導体およびバニリン誘導体を、スキーム１６に示される以下の２段階反応に従って合成した。
【０１６３】
段階１．ブロモアセチルブロミドによるＰＶＯＨのエステル化によるポリマーＡの合成。ＰＶＯＨ（５．２４１８ｇ、ＯＨ基８０ｍｍｏｌ）を、ＤＭＡｃ／５重量％ＬｉＣｌ溶媒系（１５０ｍＬ）に８０℃で溶解した。溶液を室温まで冷却し、窒素入口および出口、滴下漏斗、電磁撹拌機および温度計を装備した三口フラスコに装入した。ピリジン（９．７１ｍＬ、１２０ｍｍｏｌ）を酸受容体としてフラスコに添加した。ブロモアセチルブロミド（１０．４５ｍＬ、１２０ｍｍｏｌ）を含有するＤＭＡｃ溶液（８０ｍＬ）を、次に撹拌しながら約０℃で適下した。次に、反応混合物を室温で１８時間反応させた。反応後、溶液を大量の２Ｍ  ＨＣｌ（１．２Ｌ）に注入して生成物を沈殿させた。沈殿した生成物を濾過し、冷蒸留水で３回洗浄し、５０℃の真空炉で一定重量になるまで乾燥させた。スキーム１６に示されるこの例では、ポリマー中の「ｙ」構造単位の数は、「ｘ」構造単位の数の約４倍である。
【０１６４】
ブロモアセチル化ＰＶＯＨ（ポリマーＡ）とグルコースのウィッティヒ反応による、ポリマーＢの合成のための段階２。ポリマーＡ（３ｇ、Ｂｒ基１６．０９ｍｍｏｌ）およびＴＰＰ（５．０６ｇ、１９．２９ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（１２０ｇ）に溶解し、次に水（６０ｇ）を上記溶液に添加した。溶液を６０℃で１時間保持した。ＴＥＡ（２．４ｇ、２３．７１ｍｍｏｌ）およびグルコース（５．４ｇ、２９．９７ｍｍｏｌ）を装入した。次に、反応混合物を６０℃で８７時間反応させた。下層を回収し、ヘプタン、ＴＨＦ、イソプロパノール、ジクロロメタンで洗浄し、５０℃で一定重量になるまで真空乾燥した。
【０１６５】
ブロモアセチル化ＰＶＯＨ（ポリマーＡ）とバニリンのウィッティヒ反応による、ポリマーＣの合成のための段階２。ポリマーＡ（１００ｍｇ、Ｂｒ基０．５３６ｍｍｏｌ）、ＴＰＰ（２５３．２１ｍｇ、０．９６５ｍｍｏｌ）、およびバニリン（１２２ｍｇ、０．８０４ｍｍｏｌ）を、飽和炭化水素ナトリウム溶液（１０ｍＬ）に装入した。この溶液を２５℃で６５時間保持した。反応混合物の色は、反応後に変化した。乾燥後に固体粉末を得た。
【０１６６】
【化５５】
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【実施例２】
【０１６７】
ポリ（ビニルアルコール）のグルコース誘導体の特徴付け
ブロモアセチル化ＰＶＯＨ（ポリマーＡ）のＦＴＩＲおよびＮＭＲによる特長づけにより、ポリビニルアルコールの全ての水酸基が、ブロモアセチルブロミドによるエステル化の後になくなったことが示された。ＮＭＲの５．０５ｐｐｍ前後の新しい共鳴ピークによって、ブロモアセチルブロミドによるポリビニルアルコールのエステル化が成功したことが示された。
【０１６８】
ポリビニルアルコール（ポリマーＢ）のグルコース誘導体のＦＴＩＲおよびＮＭＲによる特長づけにより、グルコースに由来する水酸基の形成、さらにウィッティヒ反応に由来する二重結合形成も示された。６．２ｐｐｍおよび６．６ｐｐｍの前後のＮＭＲ共鳴ピークも、二重結合の形成およびグルコースとブロモアセチル化ＰＶＯＨのウィッティヒ反応の成功を示した。
【実施例３】
【０１６９】
ポリマーＢ（ＰＶＯＨのグルコース誘導体）のオゾン分解
オゾン発生器、オゾン計、およびファンを、２０リットルの貯蔵容器（ポリビニルエチレンおよびポリビニルプロピレン）の内部に入れた。容器の亀裂または穴は、テープで封止した。空試験には、ファンを作動させ、オゾン濃度をオゾン計で３０秒ごとに測定した。陰性対照には、オゾン発生器をオゾン濃度が１０ｐｐｍに達するまで作動させ、その後コンセントを抜いた。ランダム反応（例えばボックス内のゴム延長コード）によるオゾン分解をモニターした。
【０１７０】
陽性対照には、ポリマーＢを水に分散させ、容器の内部表面に塗布した。マイナス濃度では１０ｐｐｍのオゾン濃度に達するまで約１分かかったが、ポリマーＢの存在下では４．５ｐｐｍ前後のオゾン濃度に達するまで４分かかった。このことは、発生したオゾンが装入中にポリマーと反応し、そのことが特定の濃度のオゾンに達するまでにより長い時間がかかったことを示した。オゾン濃度の低下をモニターし、３０秒ごとに記録した。オゾン分解の結果は、ポリマーＢの存在下で、オゾン濃度をゼロに低下させるには約４分かかるが、ポリマーＢの不在下でオゾン濃度をゼロに低下させるには約１０分かかることを示した。
【実施例４】
【０１７１】
ポリマーＢ（ＰＶＯＨのグルコース誘導体）のオゾン分解によるアルデヒドまたはケトンの生成
０．１ｇのポリマーＢを、４０ｍＬの水に混合し、激しく撹拌した。オゾン発生器を使用して３０分間、オゾンをポンプでビーカーに注入した。これは、大気中の水、二重結合およびオゾンがともに反応してアルデヒドおよび／またはケトンを形成する大気条件に似ていた。ＮＭＲスペクトルは、反応が進行するにつれて、約１０ｐｐｍにピークが生じたことを示し、アルデヒドがポリマーとオゾンとの反応によって生じたことを示す。同時に、ポリマーに存在する二重結合に由来する、６〜７ｐｐｍのＮＭＲピークはゆっくりと消失した。ひとたび反応が終了すると、アルデヒドピークは消失し、グルコースが生成されたことを示した。
【実施例５】
【０１７２】
ポリマーＢを有するスプレー
５ｇのポリマーＢ、３２オンス（約９０７．２ｇ）の水および数滴の洗剤／乳化剤を一緒に混合して溶液を形成した。この溶液をスプレー瓶に入れた。このスプレーは、オゾンを分解および除去するために有用である。
【実施例６】
【０１７３】
ポリマーとオゾンとの反応の副生成物は空気スクラバーとして作用する
本明細書に記載されるポリマーの二重結合がオゾンと反応する場合、それはオゾニドを形成する。このオゾニドは、大気中の水蒸気の結果として即座に分解し、分子の構造に応じてアルデヒドおよび／またはケトンを形成する。形成されるその他の副生成物は水酸基である。これらの水酸基は、反応性が高く実質的に何にでも反応するので、一瞬の間しか存在しない。この理由から、水酸基は、空気から大気汚染を除去する空気スクラバーとして公知である。例えば、それはメタン、ホルムアルデヒド、および一酸化炭素と反応して二酸化炭素を形成する。また、それはオゾン層を傷つける可能性のあるハロゲン化化学物質と反応してそれを酸化させ、空気からのこれらの比較的非反応性の化学物質の除去を開始する。その他の反応には、窒素酸化物、揮発性有機化合物、および硫黄酸化物をさらに酸化させることが含まれる。これらの理由から、それらは地球の大気化学に重要な部分である。このように、本明細書に記載されるポリマーを用いてオゾン以外の大気中の汚染物質を除去することができる。
【０１７４】
本開示は本明細書に記載され、図示されたが、本明細書および実施例は単なる例とみなされ、本発明の真の範囲および精神は以下の特許請求の範囲に示されることが意図される。
【国際調査報告】
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