(57)【要約】  本発明は、式（Ｉ）のカテコール誘導体化合物、および縮合により得られる高分子化合物に関する。本発明は、機能性コーティングを調製するため、および接着物質としての前記化合物の使用にも関する。
2020529426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）のカテコール誘導体化合物：
【化１】
2020529426.tif 000058
［式中、
Ｘ１は、水素および置換基−ＳＲ２からなる群から選択され、
Ｘ２およびＸ３は水素原子であり、
Ｒ１およびＲ２は、
●・ｎが１２〜１８の範囲である式−ＣｎＨ２ｎ＋１のアルキル部分；
・ｎが２〜６の範囲である式−ＣｎＨ２ｎ−１のアルケニル部分；
・ｎが２〜６の範囲である式−ＣｎＨ２ｎ−３のアルキニル部分；
・ｐ１が０〜３であり、ｎが５〜８である式−（ＣＨ２）ｐ１−ＣｎＦ２ｎ＋１のポリフルオロアルキル部分；
・Ｒが水素原子またはメチル基であり、Ｒ’が水素原子、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、末端Ｃ１−Ｃ１８アルケニル、末端Ｃ１−Ｃ１８アルキニル、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−Ｎ３またはＮ−マレイミドから選択され、ｑが５〜３００の値である式−（ＣＨＲＣＨ２Ｏ）ｑＲ’の部分；
・チオール基を有する蛍光化合物、フルオレセイン、エオシン、ローダミン；ホウ素ジピロメテン（ＢＯＤＩＰＹ）蛍光誘導体；アゾ構造の蛍光誘導体（ジアゾアレーン）、ピリジン−メトキシフェニレンオキサゾール（ＰｙＭＰＯ）の蛍光誘導体、ルシファーイエローの蛍光誘導体、ベンゾオキサジアゾール（ＢＤ）の蛍光誘導体、蛍光レッド、蛍光オレンジ、およびアドホック反応性基を介してコンジュゲートする登録商標（ＡｔｔｏおよびＡｌｅｘａ）として入手可能なその他の蛍光ラベルから選択される蛍光タグ；
・グルタチオン、および５〜２５個のアミノ酸からなり、そのうちの２０〜１００％がアルギニンであるオリゴペプチドから選択されるオリゴペプチド
からなる群から選択されるＦＵＮＣ部分；および
●・Ｓが硫黄原子であり、
・Ｒ３が、
ｎ’が２〜１８である式−（ＣｎＨ２ｎ）−のアルカンジイル部分；
Ｒ’’が水素原子およびメチル部分からなる群から選択され、ｑ１が２〜３００である式−（ＣＨＲ’’ＣＨ２Ｏ）ｑ１（ＣＨＲ’’ＣＨ２）−の（ポリアルキレンオキシ）アルキル部分
からなる群から選択され、
・Ｚが、
水素原子；
−ＣＯＣＨ３部分；
Ｙが−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−（ＣＨ２）ｒＯ−からなる群から選択され、ｒが１〜１０の値であり、ＦＵＮＣが上記で定義された部分である−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｙ−ＦＵＮＣ部分；
構造（Ｊ＊）の部分：
【化２】
2020529426.tif 000059
［式中、
Ｘ１’は水素および置換基−ＳＲ２からなる群から選択され、Ｒ２は上記で定義した通りであり、Ｘ２’およびＸ３’は水素原子である］
からなる群から選択される
部分−Ｒ３−Ｓ−Ｚ
●（ＢＲＡＮＣＨ＊）型の部分：
【化３】
2020529426.tif 000060
［式中、
・Ｒ１２は、式−（ＣＨ２−Ｏ−Ｑ−ＣＨ２−Ｗ）−の部分であり、Ｑは−ＣＯ−および−（ＣｋＨ２ｋＯ）ｑ１−からなる群から選択され、ｋは２〜４の値であり、ｑ１は２〜３００の値であり、Ｗは−ＣＨＲ’’’−および−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２−からなる群から選択され、Ｒ’’’は水素原子またはメチル基であり、
・Ｒ１３は、式−（Ｗ−ＣＨ２−Ｑ−Ｏ−ＣＨ２）−の部分であり、ＱおよびＷは、Ｒ１２と同様に定義され、
・Ｚ１およびＺ２は、
水素原子；
−ＣＯＣＨ３基；
構造（Ｊ＊）の部分；
Ｙが−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−（ＣＨ２）ｒＯ−からなる群から選択され、ｒが１〜１０の値であり、ＦＵＮＣが上記で定義された部分である−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｙ−ＦＵＮＣ部分；
上記で定義された構造ＦＵＮＣの部分
からなる群から独立して選択され、
・Ｒ１４は、水素原子、メチル部分、エチル部分、およびＺ３が独立してＺ１およびＺ２と同じ群から選択される−Ｒ１２−Ｓ−Ｚ３部分からなる群から選択される］
からなる群から選択される］。
【請求項２】
Ｘ１が水素原子であり；
Ｚが水素原子またはアセチル（−ＣＯＣＨ３）部分である、
請求項１に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項３】
Ｘ１が水素原子であり；
Ｒ１が、Ｚが−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｙ−ＦＵＮＣ部分であり、Ｙが−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）ｒＯ−からなる群から選択され、ｒが１〜１０の値であり、ＦＵＮＣが請求項１で定義された通りである−Ｒ３−Ｓ−Ｚ部分である、
請求項１に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項４】
Ｘ１が水素原子であり；
Ｒ１が、Ｚが構造（Ｊ＊）の部分であって、Ｘ１’が水素原子である−Ｒ３−Ｓ−Ｚ部分である、
請求項１に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項５】
Ｘ１が水素原子であり；
Ｒ１が、請求項１で定義される（Ｂｒａｎｃｈ＊）型の部分であって、
・Ｚ１およびＺ２が、
水素原子；
−ＣＯＣＨ３基；
Ｘ１’が水素原子である構造（Ｊ＊）の部分；
請求項１で定義される構造ＦＵＮＣの部分
からなる群から独立して選択され、
・Ｒ１４がエチル部分である、
請求項１に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項６】
Ｚ１およびＺ２が、
・水素原子；
・Ｘ１’が水素原子である構造（Ｊ＊）の部分
からなる群から独立して選択される、請求項５に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項７】
Ｚ１が式−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑＲ’の部分であり、Ｒ’が水素原子またはメチル基であり、ｑが５〜３００の値である、請求項５に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項８】
Ｚ１が請求項１に記載の蛍光タグである、請求項５に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項９】
Ｘ１が水素原子であり；
Ｒ１が請求項１で定義されるタ（Ｂｒａｎｃｈ＊）型の部分であって、
・Ｚ１およびＺ２が、
水素原子；
−ＣＯＣＨ３基；
Ｘ１’が水素原子である構造（Ｊ＊）の部分；
請求項１で定義される構造ＦＵＮＣの部分
からなる群から独立して選択され、
・Ｒ１４が−Ｒ１２−Ｓ−Ｚ３部分であり、Ｚ３が独立してＺ１およびＺ２と同じ群から選択される、
請求項１に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項１０】
Ｚ１、Ｚ２およびＺ３が、
・水素原子；
・Ｘ１’が水素原子である構造（Ｊ＊）の部分
からなる群から独立して選択される、請求項９に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項１１】
Ｚ１およびＺ２が水素原子であり、かつ、
Ｚ３が式−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑＲ’の部分であって、Ｒ’が水素原子またはメチル基であり、ｑが５〜３００の値である、
請求項９に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項１２】
Ｚ１およびＺ２が水素原子であり、かつ、
Ｚ３が請求項１で定義される蛍光タグである、
請求項９に記載の式（Ｉ）の化合物。
【請求項１３】
（ＩＩＩ）型のモノマーまたは（ＩＶ）型のモノマーの少なくとも１種、またはそれらの組み合わせの縮合により得られる高分子カテコール化合物；
【化４】
2020529426.tif 000061
［式中、
Ｚ１およびＺ２は水素原子であり；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４およびＺ３は、請求項１で定義される通りであり；
重合度は２〜１００００であり；かつ、前記（ＩＩＩ）型または（ＩＶ）型のモノマーのモル分率は０．０１〜１である］。
【請求項１４】
機能性コーティングを調製するための、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のカテコール誘導体化合物または高分子カテコール化合物の使用。
【請求項１５】
請求項１３に記載のカテコール化合物の接着物質としての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機化学の技術分野に含まれる。より具体的には、本発明は、表面の修飾または多機能コーティングの製造に使用できる化合物の開発に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なカテコール誘導体が当技術分野で知られている。特に、欧州特許出願ＥＰ２５８９５７８は、カテコールのアルキル（またはフルオロアルキル）誘導体に関し、アルキル鎖は、炭素原子によって結合された芳香環の３および５位にある。これらのカテコール誘導体は、疎水性および疎油性の特性をもたらすことにより、基材の特性の改変を可能にする。
【０００３】
一方、特許出願ＷＯ２００８／０４９１０８Ａ１には、一般式：
【化１】
2020529426.tif 000003
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立して、チオール、一級アミン、二級アミン、ニトリル、アルデヒド、イミダゾール、アジド、ハロゲン化物、ポリヘキサメチレンジチオカーボネート、水素、ヒドロキシル、カルボン酸、アルデヒド、カルボン酸エステル、カルバミドからなる群から選択され、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５からの少なくとも１つが水素とは異なり、ｘは０〜１０の範囲であり、ｙは０〜１０の範囲であり、ｘまたはｙは少なくとも１である］のカテコール誘導体が記載されている。特に、ＷＯ２００８／０４９１０８Ａ１に開示されているカテコール誘導体は、３，４−ジヒドロキシ−Ｌ−フェニルアラニン（ＤＯＰＡ）、３，４−ジヒドロキシフェニルアラニンメチルエステル、ドーパミン、ノルエピネフリンおよびエピネフリンであり得る。
【０００４】
さらに、ＷＯ２００８／０４９１０８Ａ１には、記載されている一般式のカテコール誘導体の様々な用途が開示されている。これらの用途としては、構成サブユニットとしてのカテコール誘導体の使用、または生物付着に対して耐性を有する改質表面を備えた基材を得るためのそれらの使用が挙げられる。
【０００５】
しかしながら、これらの文献のいずれにも、硫黄原子により芳香環に結合した官能鎖を含み、前記鎖がアリールの３位および６位に位置しているカテコール誘導体は開示されていない。また、これらの化合物、およびこれらから得られる高分子の特性は、側鎖がヒドロキシル基に対してｏ−、ｍ−またはｐ−であるかどうかによって、また、芳香環に結合する原子によって変化するため、最新の利用可能な情報では、合理的な成功確率で、これらの特性を持つカテコール誘導体を持つ特性を演繹的に予測することはできない。
【０００６】
本発明に開示されるカテコール誘導体において、各カテコール環は、表面に吸着、または共有結合、または配位結合により、「接着」フラグメントとして機能することができ、一方、置換基Ｒ１、および二置換誘導体の場合にはＲ２は、機能性フラグメントとして機能する。開示された化合物の構造への前記機能性フラグメントの組み込みは、カテコール環の酸化、それに続く、得られたｏ−キノンと、反応条件および前記フラグメントのｏ−キノン環への求核付加に関与するチオール基（ｔｈｉａ−Ｍｉｃｈａｅｌ反応）に対して実質的に不活性な機能性フラグメントを組み込む分子との反応を含む一連の反応により実施することができる。これらのフラグメントでは、硫黄原子は機能性フラグメントとカテコール環との間の共有結合架橋として機能し、最終化合物にアリールエーテル型の構造を生成する。開示された化合物の最終的な構造は、最新技術で開示されたものよりも重要な利点を示す。
【０００７】
特に、硫黄原子を介した結合は、機能性フラグメントとカテコール環との間に強固な共有結合、特に加水分解および酵素攻撃に対する耐性をもたらす。これは、他の既知のカテコール誘導体（ＷＯ２００８／０４９１０８Ａ１）に比べて大きな利点であり、機能性鎖とカテコール環含有断片、すなわちカテコール環と基−ＣＨ２ＣＨ２−によって形成される接着性サブユニットとの間の結合が、容易に加水分解可能なアミド結合型により行われる。したがって、アミド結合の加水分解により、所望の機能性の全体的または部分的な損失が、機能性鎖と接着性カテコールフラグメントとが分離することにより生じ得るため、これらの型の化合物は構造的に弱点を有していた。
【０００８】
一方、本発明で開示される合成戦略によれば、最新技術で開示される複雑であり、そのため経済的観点からよりコストがかかる多段階合成経路とは対照的に、単一反応段階での機能性フラグメントの組み込みが可能となる。反応物の分子構造が誘導体の最終的な構造に組み込まれているため、このコスト効率の冗長性、求核付加反応は最適な原子効率を示す。特に、これは、機能性フラグメントの組み込みにそれぞれの精製プロセスを伴う４段階のプロセスが必要であり、その中で原子効率が非常に低いＷｉｔｔｉｇ反応が行われる従来の開発（ＥＰ２５８９５７８Ａ１）に対する利点を有するものである。
【０００９】
さらに、本発明の化合物の構造により、特に疎水性、疎油性、水性媒体への溶解性、生理学的媒体への適合性、中極性または低極性の有機溶媒への溶解性、静菌特性、殺菌特性、防汚特性、洗浄能力、界面活性能力、蛍光、細胞認識および内在化および粘膜付着性の強化の領域において、技術的に関連する多種多様な機能性フラグメントの組み込みが可能になる。
【００１０】
本明細書に開示されるカテコール誘導体を得るためのプロセスは、芳香環のヒドロキシル基に関して、およびそれに隣接する対称環位置に２つの機能性フラグメントを組み込むために連続的に適用され得る。前記位置への機能性フラグメントの組み込みにより、カテコール性フラグメントの接着特性に基づく広範囲の機能性コーティングの調製に適した非常に多様な化合物を得ることができる。これらの誘導体が同じ性質の機能性フラグメントを２つ以上含む場合、この型の機能性フラグメントによって分子にもたらされる特性が強化され得る。あるいは、互いに相補的な異なる官能性を有する部分の組み込みにより、非常に多様な二官能性または多官能性の化合物を得ることが可能になる。さらに、場合によっては、機能性フラグメントを異なる特性と組み合わせることにより、新しい機能性を創出することが可能である。特に、アルキル部分およびＰＥＧ部分の組み込みにより、非イオン性界面活性剤特性を有する式（Ｉ）の化合物を得ることが可能となるだろう。
【００１１】
機能性フラグメントが４位でカテコール環に結合している最新技術で開示されている化合物とは対照的に、本明細書で開示される化合物は３位および任意に６位に機能性フラグメントを有する。驚くべきことに、カテコール環の３位、すなわちヒドロキシル基に隣接する機能性フラグメントの位置は、カテコールフラグメントの接着特性を損なう可能性のあるより高い立体障害をもたらさないことが分かった。
【００１２】
上述のように、本明細書に開示される合成戦略によれば、単足性（monopodal）または多足性（multipodal）の化合物、ならびに同じ分子内に複数の結合部位（カテコール環）を組み込むことによりコーティングの堅牢性を改善し、したがって化合物と基板との接着を改善するホモポリマー化合物またはコポリマー化合物といった広範な構造の調製が可能となる。
【００１３】
最後に、カテコール環と機能性フラグメントとの間の共有結合をもたらす硫黄原子の存在は、同じ鎖が炭素−炭素結合によって結合されている類似分子と比較して、カテコール環の安定性を損なうことがない。特に、環に直接結合している硫黄原子の存在により、元のカテコール環と比較して、酸化しやすくすることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ΤｉＯ２の表面上の水滴の接触角測定の測定結果（図１．ａ）；化合物１ｂ（図１．ｂ）、２ｂ（図１．ｃ）、４（図１．ｄ）および５（図１．ｅ）でコーティングされたΤｉＯ２の表面上の水滴の接触角の測定結果。
【図２】ポリマーｐ２でコーティングされた綿布の表面上の水滴の接触角の測定結果。
【図３】ポリマーｐ４でコーティングされた綿布の表面上の水滴の接触角の測定結果（図３．ａ）、およびポリマーｐ４でコーティングされた綿布におけるテトラデカン滴の接触角の測定結果（図３．ｂ）。
【図４】オレイン酸で安定化された磁鉄鉱ナノ粒子（図４．ａ）と、化合物６で安定化されたコーティング後のナノ粒子（図４．ｂ）を含む２つのバイアル。
【図５】ホモポリマー２６のＭＡＬＤＩ質量分析。
【図６】コポリマー２７のＭＡＬＤＩ質量分析。
【図７】化合物３１でコーティングされた非結晶形ＳｉＯ２ナノ粒子のＨＡＡＤＦ  ＳＴＥＭ（２０ｋＶ）の画像。
【図８】化合物３２でコーティングされた非結晶形ＳｉＯ２ナノ粒子の（ａ）明視野および（ｂ）ＨＡＡＤＦ  ＳＴＥＭ（２０ｋＶ）の画像。
【図９】化合物３２でコーティングされた非結晶形ＳｉＯ２ナノ粒子の蛍光モード（Ｘｅランプ、λｅｘ＝４５０−４９０ｎｍ）での光学顕微鏡の画像。
【発明の概要】
【００１５】
第１の態様において、本発明は、式（Ｉ）のカテコール誘導体化合物に関する。特に、本発明は、アリールの３位（一置換誘導体）が、硫黄原子を介して前記環に結合した部分（−ＳＲ１）で置換された式（Ｉ）のカテコールの新規の直鎖単足性誘導体を開示する。さらに、本発明は、アリールの３および６位（二置換誘導体）が、硫黄原子を介して前記環に結合した部分（−ＳＲ１および−ＳＲ２）で置換された式（Ｉ）のカテコール誘導体にも関する。本発明はまた、直鎖状二足性の化合物、星状単足性および多足性の化合物、および高分子化合物にも関する。
【００１６】
第２の態様において、本発明は、本発明の第１の態様による化合物の縮合により得られる高分子化合物に関する。
【００１７】
第３の態様において、本発明は、機能性コーティングを調製するため、および接着性化合物としての本発明の第２の態様による化合物の使用に関する。したがって、このような化合物は、機能性コーティングの主要成分と同様に前駆体として使用することができ、異なる性質の基材に強力に接着し、最新技術で知られている化合物に比べて大きな利点をもたらす。
【発明の詳細な説明】
【００１８】
第１の態様において、本発明は、式（Ｉ）のカテコール誘導体化合物に関する：
【化２】
2020529426.tif 000004
［式中、
Ｘ１は、水素および置換基−ＳＲ２からなる群から選択され、
Ｘ２およびＸ３は水素原子であり、
Ｒ１およびＲ２は、
●・ｎが１２〜１８の範囲である式−ＣｎＨ２ｎ＋１のアルキル部分；
・ｎが２〜６の範囲である式−ＣｎＨ２ｎ−１のアルケニル部分；
・ｎが２〜６の範囲である式−ＣｎＨ２ｎ−３のアルキニル部分；
・ｐ１が０〜３であり、ｎが５〜８である式−（ＣＨ２）ｐ１−ＣｎＦ２ｎ＋１のポリフルオロアルキル部分；
・Ｒが水素原子またはメチル基であり、Ｒ’が水素原子、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、末端Ｃ１−Ｃ１８アルケニル、末端Ｃ１−Ｃ１８アルキニル、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−Ｎ３またはＮ−マレイミドから選択され、ｑが５〜３００の値である式−（ＣＨＲＣＨ２Ｏ）ｑＲ’の部分；
・チオール基を有する蛍光化合物、フルオレセイン、エオシン、ローダミン；ホウ素ジピロメテン（ＢＯＤＩＰＹ）の蛍光誘導体；アゾ構造の蛍光誘導体（ジアゾアレーン）、ピリジン−メトキシフェニレンオキサゾール（ＰｙＭＰＯ）の蛍光誘導体、ルシファーイエローの蛍光誘導体、ベンゾオキサジアゾール（ＢＤ）の蛍光誘導体、蛍光レッド、蛍光オレンジ、およびアドホック（ad hoc）反応性基を介してコンジュゲートする登録商標（ＡｔｔｏおよびＡｌｅｘａ）として入手可能なその他の蛍光ラベルから選択される蛍光タグ；
・グルタチオン、および５〜２５個のアミノ酸からなり、そのうちの２０〜１００％がアルギニンであるオリゴペプチドから選択されるオリゴペプチド
からなる群から選択されるＦＵＮＣ部分；および
●・Ｓが硫黄原子であり、
・Ｒ３が、
ｎ’が２〜１８である式−（ＣｎＨ２ｎ）−のアルカンジイル部分；
Ｒ’’が水素原子およびメチル部分からなる群から選択され、ｑ１が２〜３００である式−（ＣＨＲ’’ＣＨ２Ｏ）ｑ１（ＣＨＲ’’ＣＨ２）−の（ポリアルキレンオキシ）アルキル部分
からなる群から選択され、
・Ｚが、
水素原子；
−ＣＯＣＨ３部分；
Ｙが−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−（ＣＨ２）ｒＯ−からなる群から選択され、ｒが１〜１０の値であり、ＦＵＮＣが上記で定義された部分である−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｙ−ＦＵＮＣ部分；
構造（Ｊ＊）の部分：
【化３】
2020529426.tif 000005
［式中、
Ｘ１’は水素および置換基−ＳＲ２からなる群から選択され、Ｒ２は上記で定義した通りであり、Ｘ２’およびＸ３’は水素原子である］
からなる群から選択される
部分−Ｒ３−Ｓ−Ｚ
●（ＢＲＡＮＣＨ＊）型の部分：
【化４】
2020529426.tif 000006
［式中、
・Ｒ１２は、式−（ＣＨ２−Ｏ−Ｑ−ＣＨ２−Ｗ）−の部分であり、Ｑは−ＣＯ−および−（ＣｋＨ２ｋＯ）ｑ１−からなる群から選択され、ｋは２〜４の値であり、ｑ１は２〜３００の値であり、Ｗは−ＣＨＲ’’’−および−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２−からなる群から選択され、Ｒ’’’は水素原子またはメチル基であり、
・Ｒ１３は、式−（Ｗ−ＣＨ２−Ｑ−Ｏ−ＣＨ２）−の部分であり、ＱおよびＷは、Ｒ１２と同様に定義され、
・Ｚ１およびＺ２は、
水素原子；
−ＣＯＣＨ３基；
構造（Ｊ＊）の部分；
Ｙが−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−（ＣＨ２）ｒＯ−からなる群から選択され、ｒが１〜１０の値であり、ＦＵＮＣが上記で定義された部分である−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｙ−ＦＵＮＣ部分；
上記で定義された構造ＦＵＮＣの部分
からなる群から独立して選択され、
・Ｒ１４は、水素原子、メチル部分、エチル部分、およびＺ３が独立してＺ１およびＺ２と同じ群から選択される−Ｒ１２−Ｓ−Ｚ３部分からなる群から選択される］
からなる群から選択される］。
【００１９】
式（Ｉ）の化合物の好ましい実施態様において、Ｘ１は水素原子であり、Ｚは水素原子またはアセチル部分（−ＣＯＣＨ３）である。
【００２０】
式（Ｉ）の化合物の別の好ましい実施態様において、Ｘ１は水素原子であり；Ｒ１は部分−Ｒ３−Ｓ−Ｚであり、Ｚは部分−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｙ−ＦＵＮＣであり、Ｙは−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）ｒＯ−からなる群から選択され、ｒは１〜１０の値であり、ＦＵＮＣは上記で定義される通りである。
【００２１】
式（Ｉ）の化合物の別の好ましい実施態様において、Ｘ１は水素原子であり；Ｒ１は部分−Ｒ３−Ｓ−Ｚであり、Ｚは構造（Ｊ＊）の部分であり、Ｘ１’は水素原子である。
【００２２】
式（Ｉ）の化合物の別の好ましい実施態様において、Ｘ１は水素原子であり；Ｒ１は上記で定義される（ＢＲＡＮＣＨ＊）型の部分であり、
・Ｚ１およびＺ２は、
水素原子；
−ＣＯＣＨ３基；
Ｘ１’、Ｘ２’およびＸ３’が水素原子である構造（Ｊ＊）の部分；
上記で定義される構造ＦＵＮＣの部分
からなる群から独立して選択され、
・Ｒ１４はエチル部分であり、
任意に、Ｚ１およびＺ２は、
水素原子；
Ｘ１’、Ｘ２’およびＸ３’が水素原子である構造（Ｊ＊）の部分
であるか、または、
任意に、Ｚ１は式−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑＲ’の部分であり、Ｒ’は水素原子またはメチル基であり、ｑは５〜３００の値であるか；または任意に、Ｚ１は、部分ＦＵＮＣの蛍光タグについて上記で定義される蛍光タグである。
【００２３】
式（Ｉ）の化合物の別の好ましい実施態様において、Ｘ１は水素原子であり；Ｒ１は、上記で定義される（ＢＲＡＮＣＨ＊）型の部分であり、
・Ｚ１およびＺ２は、
水素原子；
−ＣＯＣＨ３基；
Ｘ１’、Ｘ２’およびＸ３’が水素原子である構造（Ｊ＊）の部分；
上記で定義される構造ＦＵＮＣの部分
からなる群から独立して選択され、
・Ｒ１４は部分−Ｒ１２−Ｓ−Ｚ３であり、Ｚ３は独立してＺ１およびＺ２と同じ群から選択され；
任意に、Ｚ１、Ｚ２およびＺ３は、
水素原子；
Ｘ１’、Ｘ２’およびＸ３’が水素原子である構造（Ｊ＊）の部分であるか；または
任意に、Ｚ１およびＺ２は水素原子であり、Ｚ３は式−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑＲ’の部分であり、Ｒ’は水素原子またはメチル基であり、ｑは５〜３００の値であるか；または
任意に、Ｚ１およびＺ２は水素原子であり、Ｚ３は、部分ＦＵＮＣの蛍光タグについて上記で定義される蛍光タグである。
【００２４】
一般式（Ｉ）の下で得られる種々の化合物を以下にさらに説明する。
【００２５】
Ｉ．直鎖状一足性の化合物
第一に、本発明は、式（Ｉ）のカテコール誘導体に関する
【化５】
2020529426.tif 000007
［式中、
Ｘ２およびＸ３は、水素および該当位置のブロッキング基からなる群から独立して選択され；
Ｘ１は、水素、該当位置のブロッキング基および置換基−ＳＲ２からなる群から選択され、ここで、
Ｒ１およびＲ２は独立して、
●−ｎが１〜３０の範囲である式−ＣｎＨ２ｎ＋１の直鎖または分岐鎖アルキル部分；
−ｎが１〜３０の範囲である式−ＣｎＨ２ｎ−１の直鎖または分岐鎖アルケニル部分；
−ｎが１〜３０の範囲である式−ＣｎＨ２ｎ−３の直鎖または分岐鎖アルキニル部分；
−ｐ１が０以上であり、ｎが１〜３０の範囲である式−（ＣＨ２）ｐ１−ＣｎＦ２ｎ＋１のポリフルオロアルキル部分；
−アルカンジイル部分−ＣｎＨ２ｎが直鎖または分岐鎖であり、ｎが１〜３０の範囲である式−ＣｎＨ２ｎＳＯ３Ｈのアルキルスルホン酸部分；
−アルカンジイル部分−ＣｎＨ２ｎが直鎖または分岐鎖であり、ｎが１〜３０の範囲であり、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１が独立して水素、Ｃ１−Ｃ３０アルキル部分、Ｃ５−Ｃ２０アリール部分、Ｃ３−Ｃ４０脂環式部分、Ｃ３−Ｃ４０アラルキル部分およびＣ３−Ｃ４０アルキルアリール部分である式−ＣｎＨ２ｎＮＲ９Ｒ１０のアルキルアミン部分または式−ＣｎＨ２ｎＮ＋Ｒ９Ｒ１０Ｒ１１のアルキルアンモニウム塩；
−Ｒが水素またはＣ１−Ｃ１８アルキル置換基であり、Ｒ’がＣ１−Ｃ１８アルキル基、末端Ｃ１−Ｃ１８アルケニル、末端Ｃ１−Ｃ１８アルキニル、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−Ｎ３またはＮ−マレイミドから選択され、ｑが２〜１０００の値である式−（ＣＨＲＣＨ２Ｏ）ｑＲ’の部分；
−Ｏ、Ｎ、Ｓおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されるヘテロ原子を含まないか、１つ以上含むＣ５−Ｃ２０芳香族部分；
−Ｏ、Ｎ、Ｓおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されるヘテロ原子を含まないか、１つ以上含む脂環式Ｃ３−Ｃ４０部分；
−蛍光タグ（部分ＦＵＮＣの蛍光タグについて上記で定義される）特性を備える部分；
−グルタチオン、および５〜２５個のアミノ酸からなり、アルギニンが豊富なオリゴペプチドから選択されるオリゴペプチド；
−単糖、オリゴ糖または多糖に由来する部分
からなる群から選択されるＦＵＮＣ部分；および
●・Ｓが硫黄原子であり、
・Ｒ３が、
−ｎ’が１以上である式−（ＣｎＨ２ｎ）−の直鎖または分岐鎖アルカンジイル部分；
−ｎ’が１以上である式−（ＣｎＨ２ｎ−２）−の直鎖または分岐鎖アルケンジイル部分；
−ｎ’が１以上である式−（ＣｎＨ２ｎ−４）−の直鎖または分岐鎖アルキンジイル部分；
−Ｏ、Ｎ、Ｓおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される部分構造に芳香性を付与することができるヘテロ原子を含まないか、１つ以上含んでもよく、かつ／または、水素とは異なる置換基を含まないか、１つ以上含んでもよいアレーンジイル部分；
−ｐ３およびｐ５が独立して０以上の値から選択され、ｐ４が１以上である式−（ＣＨ２）ｐ３（ＣＦ２）ｐ４（ＣＨ２）ｐ５−のポリフルオロアルカンジイル部分；
−Ｒが水素およびＣ１−Ｃ３０アルキル部分からなる群から選択され、ｑ１が１以上の値である−式−（ＣＨＲＣＨ２Ｏ）ｑ１（ＣＨＲＣＨ２）−の（ポリアルキレンオキシ）アルキル部分；
−各アリーレン部分が、Ｏ、Ｎ、Ｓおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される１つ以上のヘテロ原子を含まないか、１つ以上含んでもよく、かつ／または、水素とは異なる置換基を含まないか、１つ以上含んでもよいジアリーレンエーテルまたはジアリーレンチオエーテル部分；および
−ｒ１およびｒ３が独立して０以上であり、Ｒ４およびＲ５が独立して、
水素原子；
活性化エステル基；
ＦＵＮＣに対して上記で定義されるいずれかの部分
からなる群から選択される式−［（ＣＨ２）ｒ１（ＣＨＯＲ４）（ＣＨ２）ｒ２（ＣＨＯＲ５）（ＣＨ２）ｒ３］−の部分；
−ｓ１およびｓ２が独立して１以上の値から選択され、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８が独立して、
水素原子；
活性化エステル基；
ＦＵＮＣに対して上記で定義されるいずれかの部分；
上記の部分のいずれかの組み合わせを含む部分
からなる群から選択される式−（ＣＨ２）ｓ１（ＣＮＲ６Ｒ７）（ＣＨ２）ｓ２−または（ＣＨ２）ｓ１（ＣＮ＋Ｒ６Ｒ７Ｒ８）（ＣＨ２）ｓ２−の部分
からなる群から選択され、
・Ｚが水素原子、−ＣＯＣＨ３基および−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｙ−Ｒ’’基からなる群から選択され、Ｙが−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−（ＣＨ２）ｒＯ−からなる群から選択され、ｒは１〜１０の値であり、Ｒ’’はＲ１およびＲ２について上記で定義されるいずれかの部分である
部分Ｒ３−Ｓ−Ｚであり、
●Ｒ３が上記で定義される通りであり、Ｔが部分−ＯＨまたは活性化エステルである部分Ｒ３−Ｔ
からなる群から選択される］。
【００２６】
本明細書において、「ブロッキング基」という用語は、カテコールの酸化およびｔｈｉａ−Ｍｉｃｈａｅｌ反応によって形成される一連の反応に対して不活性な任意の置換基、すなわち、上記の一連の反応の間、該置換基を支持する環の位置をブロックする置換基として理解される。
【００２７】
また、「環の３位」という用語は、ヒドロキシル基に直接隣接するカテコール環の２つの位置のいずれかを指すために使用される。同様に、「環の６位」という用語は、３位がＳＲ１型の置換基によって既に占められている場合、ヒドロキシル基に隣接する他の位置を示すために使用される。
【００２８】
本明細書において、「一置換誘導体」という用語は、−ＳＲ１置換基が環の３位に組み込まれている式（Ｉ）の分子を指すために使用される。同様に、「二置換誘導体」という用語は、２つの異なる置換基（−ＳＲ１および−ＳＲ２、Ｒ１とＲ２とは異なる）または同じ置換基（−ＳＲ１および−ＳＲ２、Ｒ１とＲ２とは同じ）が環の３位および６位の位置に組み込まれている式（Ｉ）の分子を指すために使用される。いずれの場合にも、任意に、開始分子は、記載されたプロセスの一連の反応の前に、環の他の位置（４位、５位および任意に６位）に置換基を有していてもよい。４位または５位の置換基の場合、硫黄原子を介してカテコール環に結合するものは除外される。
【００２９】
本明細書において、「一足性誘導体」という用語は、単一のカテコール環を有する分子を説明するために使用される。同様に、「二足性誘導体」、「三足性誘導体」および「四足性誘導体」という用語は、それぞれ２、３または４個のカテコール環を有する分子を説明するために使用され、記載された一連の反応により構造に組み込まれることが好ましい。
【００３０】
本明細書において、「Ｎ１とＮ２との間に含まれる」という用語は、Ｎ１とＮ２とを含むＮ１とＮ２との間の考えられるすべての値を含む範囲を表すために使用され、同義の表現は「Ｎ１以上Ｎ２以下」である。
【００３１】
本明細書において、「蛍光タグ」、「蛍光標識」または「蛍光部分」という用語は、同義語として、蛍光標識特性が知られており、分析の場面、限定されるものではないが、例えば、生物学、生化学および医学の分野において、別の分子を標識する目的で当業者により一般に使用される任意の置換基または分子フラグメントを説明するものである。蛍光とは、分子が電磁放射の形でエネルギーを吸収し、その後、そのエネルギーの一部を異なる波長の電磁放射の形で放出する能力として理解される。当業者が分子の特異的標識化に有用であると認識する蛍光部分の例としては、例えば、９−メルカプトフルオレンまたは７−メルカプト−４−メチルクマリン等のチオール基を有する蛍光化合物、およびフルオロン／キサンテン誘導体、例えば、フルオレセイン、エオシン、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン１２３、ローダミンレッド、テトラメチルローダミン等のローダミン類、テキサスレッドおよびオレゴングリーン；ホウ素ジピロメテン（ＢＯＤＩＰＹ）蛍光誘導体；アゾ構造の蛍光誘導体（ジアゾアレーン）、ピリジン−メトキシフェニレンオキサゾール（ＰｙＭＰＯ）の蛍光誘導体、ルシファーイエローの蛍光誘導体、ベンゾオキサジアゾール（ＡＢＤ）およびニトロベンゾオキサジアゾール（ＮＢＤ）を含むベンゾオキサジアゾール（ＢＤ）の蛍光誘導体、蛍光レッド、蛍光オレンジ、および、とりわけ、例えば、アクリレート、ヨードアセテート、Ｎ−置換マレイミド、アジド、アルキン、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ＮＨＳ）およびチオシアネート等のアドホック反応性基を介してコンジュゲートし得る、ＡｔｔｏやＡｌｅｘａ等の登録商標として入手可能なその他の蛍光ラベルが挙げられる。
【００３２】
本明細書において、「活性化エステル」とは、求核置換反応においてアルコールを脱離基に変換するために当業者によって一般的に使用される任意のエステルを意味する。代表的な活性化エステルは、例えば、アルコールと、例えば、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸またはペルフルオロメタンスルホン酸等のスルホン酸とのエステル化からの反応生成物である。
【００３３】
本明細書において、「チオール前駆体基」とは、当業者に公知のプロセスによってチオール基に直接変換可能な官能基を意味する。チオール前駆体基の例は、ジスルフィドおよびチオエステル、好ましくはチオアセチルである。
【００３４】
本明細書において、「機能性鎖」または「機能性フラグメント」とは、問題の化合物に由来するコーティングに技術的に以下の所望の機能特性、例えば、疎水性、疎油性、水溶性媒体における溶解性、中極性または低極性の有機溶媒への溶解性、静菌特性、殺菌特性、防汚特性、洗浄能力、界面活性能力、蛍光、改善された細胞認識および細胞内在化および粘膜付着性を付与し得る、カテコール環に結合する部分を意味する。これらの用語は、当業者によって通常与えられる意味で、化合物の特徴的な化学反応に関与する原子および結合の特定の群として理解される「官能基」という用語と区別する必要がある。
【００３５】
本明細書において、「防汚」または「生物汚損」に対して耐性とは、特に水媒体および生理学的媒体等の水性媒体中で、タンパク質、または微生物および藻類等の生物の蓄積を防ぐことができるコーティングまたは表面の特性である。
【００３６】
したがって、本発明に記載される式（Ｉ）の化合物は、少なくとも１つのＳＲ１型の置換基を含む（一置換誘導体）。任意に、式（Ｉ）の化合物は、位置Ｘ１に置換基ＳＲ２を組み込むことができる（二置換誘導体）。
【００３７】
式（Ｉ）の化合物のＸ１、Ｘ２またはＸ３の位置の１つ以上に存在し得るブロッキング基は独立して、
−−Ｆ、−ＣＩ、−Ｂｒまたは−Ｉ等のハロゲン化物、好ましくはＦ；
−ｎが１〜３０の範囲、より好ましくはｎが１〜１８の範囲であり、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、より一層好ましくはメチルまたはｔｅｒｔ−ブチルである式−ＣｎＨ２ｎ＋１の直鎖または分岐鎖アルキル部分；
−アルキル部分が直鎖または分岐鎖であってよく、ｎが１〜３０の範囲であり得、より好ましくはｎが１〜１８の範囲であり、好ましくはアルキル部分がメチル、エチル、プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ヘキシル、ノニル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシル；より一層好ましくは、メチル、エチル、ノニルまたはオクタデシルである式−ＯＣｎＨ２ｎ＋１のオキシアルキル部分；
−アルキレン部分が直鎖または分岐鎖であってよく、ｎが１〜３０の範囲であり得、好ましくはｎが１〜１８の範囲であり、より一層好ましくはｎが１（メチレン）、２（エチレン）、６（ヘキサメチレン）、１１（ウンデカメチレン）、１２（ドデカメチレン）、１７（ヘプタデカメチレン）および１８（オクタデカメチレン）であり；Ａｒがアリール部分、好ましくはフェニルであり得る式−ＯＣｎＨ２ｎＡｒのオキシアルキレンアリール部分；
−ｎが１〜３０の範囲であり得、より好ましくはｎが１〜１８の範囲であり、アルキル部分が好ましくはメチル、エチル、イソプロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ヘキシル、ドデシルまたはオクタデシルである式−ＣＯＣｎＨ２ｎ＋１の直鎖または分岐鎖アシルアルキル部分；
−ｐ１が０以上であり、ｐ２が１以上であり、好ましくはｐ１が２であり、ｐ２が５より大きい式−（ＣＨ２）ｐ１（ＣＦ２）ｐ２Ｆのポリフルオロアルキル部分；
−−ＣｎＨ２ｎ−部分が直鎖または分岐鎖であり、ｎが１〜３０までの範囲であり得、より好ましくはｎが１〜１８の範囲であり、より一層好ましくはｎが１、２、６、１１、１２、１７および１８から選択され；Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は独立して、水素、直鎖または分岐鎖Ｃ１−Ｃ３０アルキル部分、Ｃ５−Ｃ２０アリール部分、Ｃ３−Ｃ４０脂環式部分、Ｃ３−Ｃ４０アラルキル部分およびＣ３−Ｃ４０アルキルアリール部分から選択され得；好ましくは、メチル、エチル、イソプロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ヘキシル、ドデシル、オクタデシル、フェニル、ベンジル、トリル、フリル、ピリル、チオフェニル、ピリジル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ピペリジル、コレステリル、フェネチルまたはエチルフェニルである、末端官能基で置換されたアルカンジイル部分、例えば、式−ＣｎＨ２ｎＳＯ３Ｈのアルキルスルホン酸、式−ＣｎＨ２ｎＮＲ９Ｒ１０のアルキルアミン、式−ＣｎＨ２ｎＮ＋Ｒ９Ｒ１０Ｒ１１のアルキルアンモニウム塩、または式−ＣｎＨ２ｎＣＯＯＨのアルキルカルボン酸；
−Ｏ、Ｎ、Ｓおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されるヘテロ原子を含まないか、１つ以上含み、かつ／または、水素とは異なる置換基を含まないか、１つ以上含んでもよく、アリール部分が、好ましくはフェニル、トリル、キシリル、ナフチル、アントリル、フェナントリル、ピリル（pyryl）、チオフェニル、ピリル（pyrryl）、フリルまたはピリジルであるＣ５−Ｃ２０アリール部分；
−好ましくはシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ピペリジル、テトラヒドロナフチルまたはコレステリルであるＣ３−Ｃ４０脂環式構造を有する部分；
−ＲおよびＲ’が独立して、水素およびＣ１−Ｃ１８アルキルから選択され、ｑが２〜１０００の値であり；好ましくは、Ｒが水素またはメチルであり、好ましくはＲ’がメチル、エチル、イソプロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ヘキシル、ドデシルおよびオクタデシルから選択され、ｑが６〜３００の値である式−（ＣＨＲＣＨ２Ｏ）ｑＲ’のポリアルキレングリコール鎖；
−Ｒが直鎖または分岐鎖Ｃ１−Ｃ３０アルキル部分、Ｃ５−Ｃ２０アリール部分、Ｃ３−Ｃ４０脂環式部分、Ｃ３−Ｃ４０アラルキル部分およびＣ３−Ｃ４０アルキルアリール部分であり、ニトロ（−ＮＯ２）、シアノ（−ＣＮ）、カルボン酸（−ＣＯＯＨ）、スルホン酸（−ＳＯ３Ｈ）および式−ＣＯＯＲのカルボン酸のエステルからなる群から選択される、カテコール環に直接結合する官能基；および
−例えばアラルキルまたはアルキルアリール部分、好ましくはフェネチル、フェニルヘキシル、エチルフェニルおよびプロピルフェニル等の、上記のものの組み合わせによって形成されるブロッキング基
からなる群から選択され得る。
【００３８】
あるいは、Ｘ２およびＸ３は同じブロッキング基の一部を形成し、カテコール環の４位と５位とが結合して環を形成する。
【００３９】
さらに、本発明で開示される式（Ｉ）の化合物において、カテコール環の任意の２つの隣接する位置は、２つまたは３つの原子の鎖によって共有結合し、カテコール環にオルト融合した６員または７員環を形成し得る。
【００４０】
本発明で開示される式（Ｉ）のカテコール誘導体において、Ｘ２およびＸ３が水素原子であることが好ましく、その場合、本明細書で開示される調製プロセスにおける出発分子は、単純な構造、幅広い入手可能性および経済的に見合った価格を有するピロカテコールであり得る。ピロカテコール自体を含むそれぞれのカテコール誘導体の酸化により得られる多数のｏ−キノンについて当技術分野で知られているように、ｔｈｉａ−Ｍｉｃｈａｅｌ反応は、芳香環のヒドロキシル基に隣接する位置の１つに位置選択的に進行する。さらに、そして予想外なことに、本明細書に開示される合成プロセスにより式（Ｉ）の化合物を得る際に、６位、すなわち他のヒドロキシル基に隣接する位置が遊離するときに、ピロカテコール分子の３位が置換されると、第２の置換が前記位置で位置選択的に行われ、環の４位および５位、すなわち置換基Ｘ２およびＸ３を持つものがそのまま残る。したがって、ピロカテコールを出発カテコール分子として使用する場合、異なる水素原子によって占有されるそのような環の位置は、本明細書に記載される反応条件下で非反応性であると考えられ、したがって、それらのブロッキングまたは保護は不要である。
【００４１】
任意に、出発分子が水素とは異なる置換基Ｘ２およびＸ３を組み込む場合、これらは機能性フラグメントＲ１および／またはＲ２の特性を増強または補完することができる機能性フラグメントであることが好ましい。
【００４２】
一方、Ｘ１がブロッキング基である場合、本明細書に開示される合成プロセスにおいて反応性であり、カテコール誘導体に空気等の酸化手段に対するさらなる貯蔵安定性をもたらし得る芳香族位置のブロッキング能力に加えて、これはフッ素原子であることが好ましい。
【００４３】
式（Ｉ）の化合物は、１つ以上の置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３に式−ＣｎＨ２ｎ＋１の直鎖または分岐鎖アルキル部分を含んでもよい。複数のアルキル部分を含む場合、これらは同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。アルキル部分をこれらのカテコール誘導体、特にＲ１に、および任意に１つ以上のＲ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３に組み込むことにより、疎水性を有するコーティングを得るための使用のための安定な化合物を得ることができる。特に、様々なアルキル部分を組み込むことにより、好ましくはこれらの残基が環の３，６−位に位置する場合には本発明において開示される合成戦略を連続的に使用することにより、疎水性が強化された誘導体を得ることができる。
【００４４】
式（Ｉ）の化合物は、１つ以上の置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３に、式−ＣｎＨ２ｎ−１の直鎖または分岐鎖アルケニル部分または式−ＣｎＨ２ｎ−３の直鎖または分岐鎖アルキニル部分を含んでもよい。複数のアルケニルまたはアルキニル部分を含む場合、これらは同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。アルケニルおよびアルキニル部分の両方をこれらのカテコール誘導体、特にＲ１に、および任意に１つ以上のＲ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３に組み込むことにより、ラジカル重合反応およびラジカル付加、限定されないが、例えば、チオール−エン（tihol-ene）型またはチオール−イン（thiol-yne）型の反応方法のための反応点（reactive point）の分子に比例して、疎水性を有するコーティングを得るための使用に適した化合物を得ることができる。特に、様々なアルキル残基を組み込むことにより、好ましくはこれらの残基が環の３，６−位に位置する場合には本発明において開示される合成戦略を連続的に使用することにより、疎水性が強化され、同様に、アルケニルおよび／もしくはアルキニル部分によりもたらされる不飽和を介する重合反応の場合には、分子が置換基を組み込むより高い可能性、またはより高度な架橋をもたらす、より高い反応性を得ることができる。
【００４５】
好ましくは、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３の１つ以上に含まれ得るアルキル部分は独立して、式−ＣｎＨ２ｎ＋１の直鎖または分岐鎖アルキルから選択され、ｎは６〜３０の値であり、より一層好ましくはｎは１０〜２２の値であり、特に好ましくは１２〜１８である。置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３の１つ以上が式ＣｎＨ２ｎ＋１の直鎖アルキルであり、ｎが１８に等しい式（Ｉ）の化合物が特に好ましく、これは、前記鎖長により前記化合物に由来するコーティングの疎水性特性に最適な値が提供されるためである。
【００４６】
好ましくは、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３の１つ以上に含まれ得るアルケニルまたはアルキニル部分は独立して、それぞれ、式−ＣｎＨ２ｎ−１または−ＣｎＨ２ｎ−３のアルケニルまたはアルキニル部分から選択され、ｎは２〜１０の値であり、より一層好ましくはｎは２〜８の値、特に好ましくは２〜６の値を有し、これは、前記鎖長により前記鎖の柔軟性と不飽和部分の反応性との間の適切なバランスが提供されるからである。
【００４７】
さらに、本発明で開示される式（Ｉ）の化合物は、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３の１つ以上に芳香族型、脂環式型、アリールアルキル型またはアルキルアリール型の部分を含んでもよい。前述の部分を２つ以上含む場合、それらは同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。芳香族、脂環式、アリールアルキルまたはアルキルアリール部分をこれらのカテコール誘導体、特にＲ１に、および任意に１つ以上のＲ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３に組み込むことにより、コーティングの形での適用とって好ましい中極性または低極性の有機溶媒への溶解度が向上したコーティングを得るための使用に適した化合物を得ることができる。したがって、様々な芳香族部分を組み込むことにより、好ましくはこれらの部分が環の３，６−位に位置する場合には本発明に記載の合成戦略を連続的に使用することにより、中極性または低極性の溶媒に対してより高い親和性を有する誘導体を得ることができる。
【００４８】
芳香族型部分は、５〜２０個の炭素原子、好ましくは６〜１６個の炭素原子を含む炭化水素ベースのアリール、例えばフェニル、ベンジル、トリル、キシリル、ナフチル、アントリル、フェナントリルおよびピレニルであり得る。さらに、これらの部分は、その構造中にＯ、ＮおよびＳ原子を組み込んだ、チオフェン−２−イル、ピロ−２−イル、フラン−２−イル、２−ピリジル、ベンゾピロリル等の芳香族複素環であってもよい。一方、脂環式部分は、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ピペリジル、テトラヒドロナフチルまたはコレステリルのように、その構造中に３〜４０個の炭素原子を含んでいてもよく、脂環式複素環部分は、２−ピペリジル、２−ピリルおよび２−チオピリルを含んでいてもよい。アリールアルキル型およびアルキルアリール型の残基は、例えば、とりわけフェネチル、フェニルヘキシル、エチルフェニル、ヘキシルフェニル、ジフェニルメチル、トリフェニルメチルであり得る。
【００４９】
さらに、本発明において開示される式（Ｉ）の化合物は、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３の１つ以上に、式−（ＣＨ２）ｐ１ＣｎＦ２ｎ＋１のポリフルオロアルキル部分を１つ以上含んでいてもよい。これらの部分を複数含む場合、これらは同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。ポリフルオロアルキル部分をこれらのカテコール誘導体、特にＲ１に、および任意にＲ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３の１つ以上に組み込むことにより、疎油性および防汚特性を有する化合物を得ることができる。したがって、様々なポリフルオロアルキル部分を組み込むことにより、好ましくはこれらの部分が環の３，６−位に位置する場合には本発明に記載の合成戦略を連続的に使用することにより、疎油性および防汚特性が強化された誘導体を得ることができる。
【００５０】
好ましくは、式（Ｉ）の化合物中のポリフルオロアルキル部分は、式−（ＣＨ２）ｐ１ＣｎＦ２ｎ＋１を有し、ｐ１は０〜３であり、ｎは５〜８である。特にｐが０であり、ｎが８である場合、これらの機能性鎖構造により、最適な疎油性および防汚特性を備える。また、ｐ１が２であり、ｎが６である場合、すなわち、炭化水素短鎖重合体が組み込まれ、全フッ素置換された（perfluorinated）フラグメントの長さが６炭素原子に制限される場合、式（Ｉ）のカテコール誘導体は、十分な疎油性を示し、フッ素化フラグメントの生体内持続性を低下させることにより、生物学的および環境的適合性がより高くなり得る。
【００５１】
本発明において開示される式（Ｉ）の化合物は、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３の１つ以上に、式−ＣｎＨ２ｎＳＯｓＨのアルキルスルホン酸部分を含み得、これらのアルキルスルホン酸部分は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。アルキルスルホン酸部分をこれらのカテコール誘導体、特にＲ１に、および任意に１つ以上のＲ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３に組み込むことにより、洗浄特性および界面活性特性を有する化合物を得ることができ、同様に、水性媒体へのより高い溶解性を付与することができる。さらに、様々なアルキルスルホン酸部分を組み込むことにより、好ましくはこれらの部分が環の３，６−位に位置する場合には本発明に記載の合成戦略を連続的に使用することにより、洗浄特性および水溶性が強化された式（Ｉ）のカテコール誘導体を得ることができる。
【００５２】
好ましくは、アルキルスルホン酸部分に存在するアルキル鎖は直鎖であり、ｎは１〜３０の値であり、より一層好ましくはｎは２〜１２の値である。式（Ｉ）の化合物に十分な洗浄特性を付与するために、特に好ましくはｎは１２である。あるいは、改善された水溶性を有する式（Ｉ）の化合物を得ることができるため、ｎが２〜３であることも特に好ましい。
【００５３】
さらに、本発明の式（Ｉ）の化合物は、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３の１つ以上に式−ＣｎＨ２ｎＮＲ９Ｒ１０のアルキルアミン部分または式−ＣｎＨ２ｎＮ＋Ｒ９Ｒ１０Ｒ１１のアルキルアンモニウム塩を含み得る。複数のアルキルアミン部分またはアルキルアンモニウム塩を含む場合、これらは同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。これらの部分を本発明において開示されるこれらのカテコール誘導体、特にＲ１に、および任意に１つ以上のＲ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３に組み込むことにより、殺菌性、静菌性および／または洗剤特性を有し、ならびに水性媒体への溶解性を増大させるコーティングの調製に使用するために適した化合物を得ることができる。特に、様々なアルキルアミン部分またはアルキルアンモニウム塩を組み込むことにより、好ましくはこれらの残基がカテコール環の３，６−位に位置する場合には本発明に記載の合成戦略を連続的に使用することにより、殺菌特性および洗浄特性が強化された式（Ｉ）のカテコール誘導体を得ることができる。
【００５４】
好ましくは、鎖−ＣｎＨ２ｎ−は直線であり、ｎは６〜３０であり、より一層好ましくはｎは１０〜２２であり得、より一層好ましくは１２〜１８である。式（Ｉ）の化合物のこれらの特定の実施態様において、置換基Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は本明細書において説明されるように、両方のより一般的な範囲および上記で定義される特定の実施態様において定義され得る。特に好ましくは、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は独立して、水素、Ｃ１−Ｃ６アルキルおよびＣ６−Ｃ１６アリールから選択される。具体的には、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１は独立して、メチル、エチルおよびベンジル部分から選択され得る。
【００５５】
本発明において開示される式（Ｉ）の化合物は、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｘ１、Ｘ２およびＸ３の１つ以上に、式−（ＣＨＲＣＨ２Ｏ）ｑＲ’のポリアルキレングリコール部分を含むことができ、Ｒは独立して、水素原子および直鎖または分岐鎖であり得るＣ１−Ｃ１８アルキル部分から選択され、Ｒ’は独立して、水素原子、Ｃ１−Ｃ１８アルキル部分、末端Ｃ１−Ｃ１８アルケニル、末端Ｃ１−Ｃ１８アルキニル、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−Ｎ３またはＮ−マレイミドからなる群から選択される。カテコール誘導体が２つ以上のポリアルキレングリコール部分を含む場合、それらは同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。これらの部分をこれらのカテコール誘導体、特にＲ１に、および任意に１つ以上のＲ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｘ１、Ｘ２またはＸ３に組み込むことにより、防汚特性を有し、生理学的媒体において接着する基材を生体適合性にすることができ、任意にクリック化学（click chemistry）反応に適した反応点を有するコーティングを得るのに適した化合物を得ることができる。一方、具体的には、ポリアルキレングリコール型の様々な部分を組み込むことにより、好ましくはこれらの部分がカテコール環の３，６−位に位置する場合に本発明に記載の合成戦略を連続的に使用することにより、防汚特性および生体適合性、および任意に反応性が強化された誘導体を得ることができる。
【００５６】
好ましくは、Ｒは、水素原子および直鎖アルキル鎖−ＣｎＨ２ｎ＋１からなる群から選択することができ、ｎは１〜６の値である。より一層好ましくは、Ｒは水素原子またはメチル基（すなわちｎ＝１）であり、特に好ましくはＲは水素原子であり、その結果得られる鎖はポリエチレングリコール鎖である。
【００５７】
好ましい実施態様において、Ｒ’は、直鎖または分岐鎖の、好ましくはｎが１〜１０であるＣ１−Ｃ１８アルキル部分からなる群から選択される。この場合、前記部分は、それが結合するポリアルキレングリコール鎖と組み合わせて、分子に化学慣性（chemical inertia）および両親媒性、すなわち界面活性剤特性を付与する。別の好ましい実施態様において、Ｒ’は独立して、水素原子、および特に好ましくは末端Ｃ１−Ｃ１８アルケニル部分、末端Ｃ１−Ｃ１８アルキニル部分、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−Ｎ３またはＮ−マレイミドからなる群から選択される。そのような場合のいずれにおいても、前記部分はポリアルキレングリコール鎖に反応点を付与し、水素原子を除いて、当該点は、最新技術で知られているクリック化学反応によるさらなる部分のコンジュゲートに特に適している。
【００５８】
ポリアルキレングリコール型部分に関する上記の好ましい実施態様において、平均鎖長（ｑ）は２〜１０００であり得る。しかしながら、好ましくはｑは２〜５００の値であり、より一層好ましくは５〜３００の値である。
【００５９】
本発明の式（Ｉ）の化合物は、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７またはＲ８の１つ以上において、分子に蛍光特性を付与することができるフラグメントを組み込む部分を含み得る。これらの部分をこれらのカテコール誘導体、特にＲ１に、および任意に１つ以上のＲ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７またはＲ８に組み込むことにより、蛍光タグまたは蛍光標識を有するコーティングを得るための使用に適した化合物を得ることができる。特に、様々な蛍光部分を組み込むことにより、好ましくはこれらの部分がカテコール環の３，６−位にある場合には本発明に記載の合成戦略を連続的に使用することにより、蛍光標識が強化された誘導体（蛍光部分が同じ場合）、または二重蛍光標識の許可（一般に２つの蛍光部分の性質が異なる場合）を得ることができる。
【００６０】
本発明において開示される式（Ｉ）の化合物は、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７またはＲ８の１つ以上に、単糖、オリゴ糖または多糖に由来する部分を含み得る。単糖、オリゴ糖または多糖に由来する複数の部分を含む場合、前記部分は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。これらの部分をこれらのカテコール誘導体、特にＲ１に、および任意に１つ以上のＲ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７またはＲ８に組み込むことにより、基質に生理学的媒体における適合性、ならびに細胞の認識および内在化に対する有利な感受性を付与する粘膜付着特性を有するコーティングを得るための使用に適した化合物を得ることができる。具体的には、単糖、オリゴ糖または多糖に由来する様々な部分を組み込むことにより、好ましくはこれらの部分が環の３，６−位に位置する場合には本明細書において開示される合成戦略を連続的に使用することにより、強化された特性を有する誘導体を得ることができる。好ましくは、この部分は１−β−Ｄ−グルコシルである。
【００６１】
本発明において開示される式（Ｉ）の化合物は独立して、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７またはＲ８の１つ以上にグルタチオンまたはオリゴペプチドを含み得る。複数の部分を含む場合、前記部分は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。これらの部分をこれらのカテコール誘導体、特にＲ１に、および任意に１つ以上のＲ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７またはＲ８に組み込むことにより、細胞の認識および内在化に対する有利な感受性を特に付与するコーティングを得るための使用に適した化合物を得ることができる。具体的には、様々なオリゴペプチド部分を組み込むことにより、好ましくはこれらの部分が環の３，６−位に位置する場合に本明細書において開示される合成戦略を連続的に使用することにより、強化された特性を有する誘導体を得ることができる。好ましくは、前記部分はグルタチオンであるか、または５〜２５のいずれかの数のアミノ酸からなり、それらの少なくとも２０％がアルギニンであり、最大１００％がそのアミノ酸であるオリゴペプチドである。
【００６２】
いくつかの好ましい実施態様において、本発明は、Ｒ１およびＲ２が独立して以下のサブグループからなる群から選択される式（Ｉ）の化合物に関する：
−（ａ）ｎが１〜３０の範囲である式−ＣｎＨ２ｎ＋１の直鎖または分岐鎖アルキル部分；
−（ｂ）ｎが１〜３０の範囲である式−ＣｎＨ２ｎ−１の直鎖または分岐鎖アルケニル部分；
−（ｃ）ｎが１〜３０の範囲である式−ＣｎＨ２ｎ−３の直鎖または分岐鎖アルキニル部分；
−（ｄ）ｐ１が０以上であり、ｎが１〜３０の範囲である式−（ＣＨ２）ｐ１ＣｎＦ２ｎ＋１のポリフルオロアルキル部分；
−（ｅ）アルカンジイル部分が直鎖または分岐鎖であり、ｎが１〜３０の範囲である式−ＣｎＨ２ｎＳＯ３Ｈのアルキルスルホン酸部分；
−（ｆ）アルカンジイル部分が直鎖または分岐鎖であり、ｎが１〜３０の範囲であり、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１が独立して、水素、Ｃ１−Ｃ３０アルキル、Ｃ５−Ｃ２０アリール、Ｃ３−Ｃ４０脂環式部分、Ｃ３−Ｃ４０アラルキル部分およびＣ３−Ｃ４０アルキルアリール部分からなる群から選択される式−ＣｎＨ２ｎＮＲ９Ｒ１０のアルキルアミン部分、または式−ＣｎＨ２ｎＮ＋Ｒ９Ｒ１０Ｒ１１のアルキルアンモニウム塩；
−（ｇ）Ｒが水素またはＣ１−Ｃ１８アルキルである置換基であり、Ｒ’がＣ１−Ｃ１８アルキル、末端Ｃ１−Ｃ１８アルケニル、末端Ｃ１−Ｃ１８アルキニル、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−Ｎ３またはＮ−マレイミドからなる群から選択され、ｑが２〜１０００の値である式−（ＣＨＲＣＨ２Ｏ）ｑＲ’のポリアルキレングリコール鎖；
−（ｈ）Ｏ、Ｎ、Ｓおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されるヘテロ原子を含まないか、１つ以上のヘテロ原子を含むことができるＣ５−Ｃ２０芳香族部分；
−（ｉ）Ｏ、Ｎ、Ｓおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されるヘテロ原子を含まないか、１つ以上のヘテロ原子を含むことができるＣ３−Ｃ４０脂環式部分；
−（ｊ）分子に蛍光特性を付与することができるフラグメントを組み込んだ部分；
−（ｋ）グルタチオン、および５〜２５個のアミノ酸からなり、アルギニンが豊富なオリゴペプチドから選択されるオリゴペプチド；
−（ｌ）単糖、オリゴ糖または多糖に由来する部分；
−（ｍ）本発明において定義されるＲ３−Ｓ−Ｚ部分；および
−（ｎ）本発明において定義されるＲ３−Ｔ部分。
【００６３】
特定の好ましい実施態様において、本発明は式（Ｉ）の化合物に関し、Ｒ１およびＲ２は化学的に同一であるか、または互いに異なる２つのフラグメントであり、独立して、前記フラグメントを組み込む官能性が同一化合物において強化されるように、上記と同じサブグループから（したがって同じ機能的性質から）選択される。
【００６４】
他の好ましい実施態様において、式（Ｉ）の化合物は、Ｒ１およびＲ２に、上記のサブグループ以外（したがって異なる機能的性質）のサブグループからそれぞれ選択される２つのフラグメントを有し、その結果、前断フラグメントによって組み込まれる機能的性質は互いに独立し、補完する。好ましくは、式（Ｉ）の化合物は、上記のように、Ｒ１およびＲ２から選択される置換基が式−（ＣＨＲＣＨ２Ｏ）ｑＲ’のポリアルキレングリコール部分であり、他方が蛍光部分であることを特徴とする。この特定の場合、同じ化合物への上記部分の組み込みにより、生理学的媒体との適合性を有するコーティングの調製、同様に蛍光標識の支持に適した化合物を調製することができる。
【００６５】
他の好ましい実施態様において、式（Ｉ）の化合物は、Ｒ１およびＲ２に、上記のサブグループ以外（したがって異なる機能的性質）のサブグループからそれぞれ選択される異なる機能的性質の２つのフラグメントを有する。前の場合とは異なり、同じ化合物中にこれらの異なる官能性が同時に存在することにより、組み込まれた２つの機能の相乗効果の結果、新しい機能特性が生じる。好ましくは、式（Ｉ）の化合物は、上記のように、Ｒ１およびＲ２から選択される置換基が式−（ＣＨＲＣＨ２Ｏ）ｑＲ’のポリアルキレングリコール部分であり、他方が式−ＣｎＨ２ｎ＋１のアルキル部分であることを特徴とする。この特定の場合、同じ化合物中に前記残基を組み込むことにより、非イオン性の界面活性剤特性を有する化合物を調製することができる。
【００６６】
本発明の他の好ましい実施態様において、式（Ｉ）の化合物は、Ｒ１に、および任意にＲ２に、Ｒ３−Ｓ−Ｚ部分を含み、Ｒ３およびＺ部分は硫黄原子によって結合されている。Ｒ３およびＺ基の性質に応じて、前記化合物は、機能性カテコール化合物として、または二足性または一般的な多足性誘導体、ならびに二量体、オリゴマーまたはポリマーの調製におけるモノマーまたは前駆体として使用することができ、これらも本発明の目的である。
【００６７】
特定の好ましい実施態様において、Ｚは水素原子、アセチル部分（−ＣＯＣＨ３）、または−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｙ−ＦＵＮＣ基であってもよく、ＦＵＮＣは、Ｒ１およびＲ２について上記で定義された部分からなる群から選択され、かつＹは、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−（ＣＨ２）ｒＯ−からなる群から選択され、ｒは１〜１０の値であり。
【００６８】
特に好ましい実施態様において、Ｚは水素原子またはアセチル部分（−ＣＯＣＨ３）である。当業者は、Ｚが水素原子である場合、得られる分子が求核付加、求核置換またはラジカル付加反応、例えばチオール−エン型またはチオール−イン型の反応に関与する可能性が高い末端チオール基を有することを認識するであろう。前記反応は、前記機能性フラグメントの性質に応じて異なる用途における機能性コーティングの生成を可能にすることから、遊離チオール基を有するカテコール由来構造の官能化に特に有用である。好ましい実施態様の別のグループでは、ＦＵＮＣ機能性フラグメントは、Ｒ１およびＲ２について上記で定義されたサブグループ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）、（ｍ）、（ｎ）からなる群から選択され得る。また、Ｚがアセチル部分である場合、得られる部分はチオアセチル官能基であり、これは保護基およびチオール官能基の前駆体として特に有用である。
【００６９】
Ｒ３部分は、多足性誘導体における２つ以上のカテコールユニット間の架橋として、任意に、機能鎖またはフラグメントの単一または追加のキャリアとして機能し得るように選択される。
【００７０】
本発明の式（Ｉ）の化合物は、Ｒ３Ｚ部分を含んでいてもよく、ここで、Ｒ３は式−Ｃｎ’Ｆ２ｎ’の直鎖または分岐鎖アルカンジイル部分であり、ここで、ｎ’は１以上である。好ましくは、ｎ’は２以上であり、より一層好ましくは、アルカンジイル部分は直鎖であり、ｎ’は２〜１８である。
【００７１】
さらに、式（Ｉ）の化合物はＲ３Ｚ部分を含んでいてもよく、Ｒ３はアレーンジイル（−Ａｒ−）部分であり、アリーレン基は、その構造中に任意にＯ、Ｎ、Ｓ等のヘテロ原子および／または水素以外の１つ以上の置換基の存在を伴う任意の芳香族ビラジカルである。例えば、アレーンジイル部分は、１，３−フェニレン、１，４−フェニレン、２，３，５，６−テトラクロロ−１，４−フェニレン、３，４−チオフェニレン等であってもよい。好ましくは、この部分は、１，１’−ビスフェニレン−４，４’−チア（−Ｃ６Ｈ４−Ｓ−Ｃ６Ｈ４−）である。
【００７２】
式（Ｉ）の化合物は、Ｒ３Ｚ部分を含んでいてもよく、Ｒ３は、式−（ＣＨ２）ｐ３（ＣＦ２）ｐ４（ＣＨ２）ｐ５−のポリフルオロアルカンジイル部分であり、ｐ３およびｐ５は独立して、０以上の値から選択され、ｐ５は１以上である。好ましくはｐ４は３以上であり、より一層好ましくはｐ４は３〜１０である。
【００７３】
式（Ｉ）の化合物はＲ３Ｚ部分を含んでいてもよく、Ｒ３は（ポリアルキレンオキシ）アルキル部分−（ＣＨＲＣＨ２Ｏ）ｑ１（ＣＨＲＣＨ２）−であり、好ましくはｑ１は２〜１０００の値であり、Ｒは水素原子および式−ＣｎＨ２ｎ＋１の直鎖または分岐鎖アルキル鎖からなる群から選択され、ｎは１〜６の値である。好ましくはｑ１は２〜５００であり、Ｒは水素、メチルおよびエチルからなる群から選択される。より一層好ましくは、ｑ１は２〜３００であり、Ｒは水素原子またはメチル基である。
【００７４】
式（Ｉ）の化合物はＲ３Ｚ部分を含んでいてもよく、Ｒ３は、式−Ａｒ−Ｏ−Ａｒ−のジアリーレンエーテル部分または式−Ａｒ−Ｓ−Ａｒ−のジアリーレンチオエーテルであり、アリーレン（−Ａｒ−）基は、その構造中に任意にＯ、Ｎおよび／またはＳ等のヘテロ原子、および／または水素以外の１つ以上の置換基の存在を伴う任意の芳香族ビラジカルであってもよい。例えば、１，３−フェニレン、１，４−フェニレン、２，３，５，６−テトラクロロ−１，４−フェニレン、３，４−チオフェニレン等である。好ましくは、この部分は、１，１’−ビスフェニレン−４，４’−チア（−Ｃ６Ｈ４−Ｓ−Ｃ６Ｈ４−）である。
【００７５】
さらに、式（Ｉ）の化合物はＲ３Ｚ部分を含んでいてもよく、Ｒ３は式−（ＣＨ２）ｒ１（ＣＨＯＲ４）（ＣＨ２）ｒ２（ＣＨＯＲ５（ＣＨ２）ｒ３−の部分であり、ｒ１およびｒ３は独立して１以上の値から選択され、ｒ２は０以上である。好ましくは、ｒ１およびｒ３は１であり、ｒ２は０である。これらの特定の実施態様において、置換基Ｒ４およびＲ５は、より広い範囲および本明細書で定義される特定の実施態様の両方で、本発明で説明されるように定義され得る。
【００７６】
Ｒ４およびＲ５のいずれかは、アミノ酸、好ましくはリジン、ヒスチジン、アルギニン、アスパラギン酸またはグルタミン酸のα−カルボン酸基のエステル化反応により得られるアシル残基であり得る。これらのカテコール誘導体のＲ４および／またはＲ５の位置にこれらの部分を組み込むことにより、基質に生理学的媒体における適合性、ならびに細胞の認識および内在化に対する有利な感受性を付与するコーティングを得るための使用に適した化合物を得ることができる。
【００７７】
一方、Ｒ４およびＲ５のいずれかは、活性化エステル基、好ましくは、例えばメシル基、ペルフルオロメシル基またはトシル基等のスルホニル誘導体を形成する部分であり得る。カテコール誘導体のＲ４および／またはＲ５の位置にこれらの部分が存在することにより、求核置換反応による求核反応基を有する他の機能性部分のその後の組み込みが可能になる。
【００７８】
また、式（Ｉ）の化合物は部分Ｒ３Ｚを含んでいてもよく、Ｒ３は式−（ＣＨ２）ｓ１（ＣＨＮ＋Ｒ６Ｒ７Ｒ８）（ＣＨ２）ｓ２−または−（ＣＨ２）ｓ１（ＣＨＮＲ６Ｒ７）（ＣＨ２）ｓ２の部分であり、ｓ１およびｓ２は独立して、１以上の値から選択される。好ましくはｓ１は１であり、ｓ２は２である。式（Ｉ）の化合物の特定の実施態様において、置換基Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は、より広い範囲および本明細書で定義される特定の実施態様の両方で、本発明で説明されるように定義され得る。
【００７９】
一般に、式（Ｉ）の化合物はＲ３−Ｔ部分を含んでいてもよく、Ｔはアルコール基であるか、または脱離基としての活性化エステルの形態のその誘導体であり、例えばメシレートまたはトシレートである。当業者は、前記脱離基が、求核置換反応による化合物のその後の誘導体化、例えば、上記の機能性鎖の包含に特に適していることを認識するであろう。
【００８０】
特に好ましい実施態様において、式（Ｉ）の一足性化合物は、化合物１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３および２２からなる群から選択される。
【００８１】
【化６】
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【００８２】
直鎖一足性化合物は、まずカテコール環を含む出発化合物の対応するｏ−ベンゾキノンへの酸化、それに続き、チオール官能基を有する分子がｏ‐キノンのｏ−カルボニル基に直接隣接する１つの位置に求核的かつ位置選択的に付加されるｔｈｉａ−Ｍｉｃｈａｅｌ型の反応からなる一連の反応に基づく一般的な方法論に従って調製することができる。チオール化誘導体とｏ−キノンとの反応は、後述の事前の精製を必要とせず、カテコールの酸化の直後に添加を行うことができる。さらに、いったん共有結合が形成されると、カテコール官能基、したがって環の芳香族性は、ケト−エノール型の互変異性によって自然に回復する。全体として、この方法論により、新しいカテコール誘導体に迅速かつ直接的な方法で到達することができる。
【００８３】
【化７】
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【００８４】
本発明の技術的に関連する局面は、一足性化合物のカテコールサブユニットが、当該分野で周知のように、表面接着特性を有するフラグメントとして作用し得ることである。一方、機能性鎖Ｒ１を適切に選択により、前記化合物から調製されたコーティングに所望の機能特性を付与することができるように、一足性化合物を設計することが可能になる。本明細書において、カテコール環の酸化型（ｏ−ベンゾキノン）に反応し、堅牢で直接的な、原子効率の観点から効率的な共有結合を提供する末端チオール基を有する分子によって、所望の機能性フラグメントが選択的に一足性化合物に組み込まれる。
【００８５】
この合成戦略のもう１つの重要な利点は、機能鎖が付与されると、カテコール環が互変異性によって自然に回復することにある。このため、必要に応じて、第１のフラグメントの機能特性を強化するため（同様の機能的性質のフラグメントを使用する場合）、またはそれを補完するため（異なる機能的性質のフラグメントを使用する場合）に、一置換化合物を第２の機能性フラグメントの追加のための出発物質として使用することができる。
【００８６】
原則として、この一般的な方法論を２回以上連続して適用すると、利用可能な原子価を有するカテコール環のすべての位置が官能化され、環のすべての非置換位置が、ｔｈｉａ−Ｍｉｃｈａｅｌ付加に対して理論的に反応するためである。しかしながら、驚くべきことに、本発明者らは、３位および６位（後者はカテコール環に垂直な対称面に関して上記と同じである）のみが使用条件下で有意に反応することを見出した。この程度の位置選択性は十分に高いため、４−（または５−）−置換付加生成物は反応粗製物および精製後に検出されることがない。したがって、本発明の方法によれば、非常に手頃かつ位置選択的な方法で、環の３位、および任意に６位で置換された多種多様なカテコール誘導体を得ることができる。
【００８７】
同一または互いに異なる２つの機能性置換基を有するカテコール誘導体の一般的な調製について、本明細書に開示されているような他の単純な合成戦略は知られていない。最新技術で知られているプロセスは、はるかに複雑であり、一般に、二重置換を達成するための多段階経路と同様に、保護および脱保護のさまざまな段階を必要とする。多くの場合、第一の官能鎖は、出発カテコール誘導体にすでに存在する反応性官能基、一般にアルデヒド、カルボン酸またはアミンによってもたらされる利点を使用して組み込むことができるが、一般に、第２の機能鎖の組み込みのためにさらなる反応差は使用可能ではない。これらのプロセスとは対照的に、本明細書で開示されるプロセスにおいては、カテコール環自体の反応性だけでなく、ｔｈｉａ−Ｍｉｃｈａｅｌ反応に続くカテコールフラグメントの自発的な回復（recovery）の利点を利用して、機能鎖の組み込みが行われる。したがって、最初の出発カテコール化合物がさらなる官能基を含む必要はなく、この目的のためにピロカテコール（Ａ）を選択することができる。本発明の方法においてピロカテコールを出発化合物として直接使用する可能性は、この化合物が可能な限り最も単純なカテコール分子であり、非常に経済的で広く入手可能であり、そのため特に好ましい出発カテコールであることから、他の重要な追加の利点をもたらす。
【００８８】
【化８】
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【００８９】
本明細書において開示されるプロセスにより得られる一足性化合物は、同定の目的でクロマトグラフィー技術によって精製することができるが、反応粗生成物は、水性洗浄、乾燥およびろ過によって簡単に処理されると、効果的な機能性コーティングの調製に直接使用でき、これはこのプロセスの重要な利点である。
【００９０】
つまり、本発明の方法により、広範囲の機能性を有するコーティングの調製に適した、多種多様な一足性化合物を、所望の場合には、単一の単純で安価な市販の化合物から直接かつ容易に得ることができる。
【００９１】
好ましい合成戦略においては、式ＨＳ−Ｒ１のα−チオール化合物と、出発生成物として使用されるカテコール誘導体の１当量のｏ−キノンとの反応により、式（１ａ）の化合物が直接生成され、カテコール環は、硫黄原子が結合した機能性フラグメント（−Ｒ１）を有する置換基を有する。
【００９２】
【化９】
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【００９３】
別の好ましい合成戦略においては、構造（１ａ）のカテコール化合物は、第２の酸化および求核付加プロセスを受けて、硫黄原子によりカテコール環に機能性フラグメント（−Ｒ１および−Ｒ２）が結合した２つの置換基を有する構造（１ｂ）のカテコール化合物が生成される。
【００９４】
【化１０】
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【００９５】
別の好ましい合成戦略においては、１：１モル比のα，ω−ビスチオール（ＨＳ−Ｒ３−ＳＨ）タイプの化合物の反応により、Ｒ１が−Ｒ３Ｚであり、Ｚが遊離チオール末端基（−ＳＨ）である式（Ｉｃ）のカテコール誘導体を得ることができる。
【００９６】
【化１１】
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【００９７】
そのような構造（Ｉｃ）のカテコール化合物は、遊離チオール基が別の反応性分子と選択的に反応する後続の反応において使用することができ、これは、例えば、求電子的に、すなわちチオール基の置換または求核付加のための良好な脱離基により活性化され得る。また、前記反応性分子は、ラジカル機構によりチオール基と選択的に反応することができる官能基を有していてもよい。この場合、チオール基は、チオール−エン型またはチオール−イン型の反応において、反応性分子に存在する不飽和に付加され得る。当業者であれば、これらの反応および他の反応が、あらゆる種類の機能性フラグメント、特に本明細書に記載されているものを有する一足性化合物の誘導体化に適していることを認識するであろう。さらに、チオール−エン反応は、カテコール環を破壊することなく選択的かつ高収率で行うことができるため、特に有用である。したがって、得られる化合物は、カテコール環と第２の分子フラグメントとが（−Ｓ−Ｒ３−Ｓ−）フラグメントによって結合された構造を有することになる。
【００９８】
上記のビス−チオールとｏ−キノンとの反応においては、２つのチオール官能基の一方が、例えばチオアセチル基（ＨＳ−Ｒ３−ＳＡｃ）で保護されていることが好ましい。具体的には、上記反応は、カテコール化合物（Ｉｄ）の選択的形成をもたらす。
【００９９】
【化１２】
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【０１００】
続いて、例えば酸触媒条件下での化合物（Ｉｄ）の加水分解は、末端チオール基の脱保護をもたらし、その結果、上記化合物（Ｉｃ）が形成される。当業者であれば、そのような戦略が、ビスチオールのｏ−キノンへの求核付加の過程において、両方のチオール基が反応し、その結果２つのカテコール環と構造が同一である副産物の形成という不利を回避することを目的とすることを認識するであろう。
【０１０１】
化合物（Ｉｃ）は、自己縮合化合物の調製にも使用するることができる：カテコール環および（Ｉｃ）に同時に存在するチオール基の潜在的に相補的な性質により、前記分子は、カテコール環の酸化およびin situのチオール基の脱保護による構造（ＶＩ）のカテコールホモポリマーの調製のためのモノマー前駆体として使用することができる。そのような操作は、酸化されたモノマーの自己縮合をもたらし、カテコールのビラジカルと、２つの硫黄原子が共有結合した機能的性質のビラジカルＲ３とを有するサブユニットにより形成されるポリマーの形成をもたらす。
【０１０２】
【化１３】
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【０１０３】
また、式（Ｉｄ）の化合物は、チオアセチル基を置換することができる求核基を担持する第３の分子との後続の反応において使用することができる。このようにして、得られる化合物は、カテコール環および（−Ｓ−Ｒ３−）フラグメントによって結合された第２の分子フラグメントによって形成された構造を有する。当業者であれば、両方の戦略が、機能性フラグメントのキャリアとしての第３の分子、および（−Ｓ−Ｒ３−Ｓ−）型または（−Ｓ−Ｒ３−）型の中間体または伸長フラグメントを、それらの間の共有結合架橋として使用するカテコール環への任意の機能性フラグメントの組み込みに適していることを認識するであろう。
【０１０４】
別の合成戦略において、出発カテコール化合物の構造は、ヒドロキシル基に直接隣接する２つの位置の１つにブロッキング基、好ましくはフッ素原子を有する：
【化１４】
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【０１０５】
前記位置におけるフッ素原子の存在は、求核付加反応について観察される上記の位置選択性とともに、構造（Ｉｅ）の化合物の選択的生成を可能にし、前記付加がヒドロキシル基に直接隣接する他の位置でのみ起こることを保証し、したがって、Ｘ２およびＸ３置換基が水素原子であっても、反応において二重付加副生成物が生成されることはない。さらに、その高い電気陰性度のため、環に直接結合したフッ素原子は前記環の酸化電位を増加させ、式（Ｉ）の化合物の酸化分解に対する耐性を優先することが望ましい場合に望ましい。
【化１５】
2020529426.tif 000018
【０１０６】
拡張により、当業者であれば、上記の合成戦略が一般に（Ｂ）型のブロック化合物に適用され、（Ｉｂ）型および（Ｉｃ）型のモノマー化合物の「ブロックされた」類似体を得ることができることを認識するであろう。
【０１０７】
機能性コーティングを得る際のそれらの多用途性のさらなる例として、式（Ｉ）のカテコール誘導体は、他の既知の技術、例えば特許出願ＥＰ２５８９５７８に開示されたアンモニア重合プロセスによるポリマーの調製にも使用することができる。これらのポリマーの構造は、本明細書において開示される酸化＋ｔｈｉａ−Ｍｉｃｈａｅｌシーケンスにより得られるものとは異なると予想されるが、機能性コーティングの調製にも使用することができる。
【０１０８】
ＩＩ．直鎖状二足性の化合物
本発明は、式（Ｉ）の一群のカテコール誘導体にも関し、Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ上記で定義され、これらの置換基のそれぞれについて一般的に定義された部分の群から選択される：
Ｒ１は−Ｒ３−Ｓ−Ｚ部分であり；
Ｒ３は、上記で定義され、この置換基に対して一般的に定義された部分の群から選択され；かつ、
Ｚは構造（Ｊ＊）の部分として選択される：
【化１６】
2020529426.tif 000019
［式中、
Ｘ１’は独立して、水素、ブロッキング基および−ＳＲ２置換基からなる群から選択され、Ｒ２は、より広い定義、および本明細書に開示される特定のまたは好ましい実施態様の両方で、式（Ｉ）の化合物におけるのと同じ意味を有し；かつ、Ｘ２’およびＸ３’は独立して、上記で定義され、一般に（Ｉ）型の化合物について定義されるように、水素およびブロッキング基からなる群から選択される］。
【０１０９】
この（Ｉ）型の誘導体セットは、その構造に、２つの硫黄原子が延長鎖Ｒ３の末端に結合している２つのカテコール環を有する。それらの直鎖状二足性構造を強調するために、以下それらを、特に（ＩＩ）型の構造として表す：
【化１７】
2020529426.tif 000020
【０１１０】
好ましい実施態様において、本発明は、Ｘ１、Ｘ１’、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ２’およびＸ３が水素原子であり；かつ、
Ｒ３が、より広い定義、および本発明において開示される特定のまたは好ましい実施態様の両方で、式（Ｉ）の一般的な化合物と同じ意味を有する（ＩＩ）型の化合物に関する。
【０１１１】
特に好ましい実施態様において、式（ＩＩ）の二足性化合物は、化合物１４、１５、１６、１７、１８および１９からなる群から選択される。
【０１１２】
【化１８】
2020529426.tif 000021
【０１１３】
直鎖状二足性化合物は、一足性化合物について説明した方法論に類似した方法論に従って、すなわち、出発カテコール誘導体の酸化、およびそれに続く、構造中に１つ以上のチオール基を有する分子とのｔｈｉａ−Ｍｉｃｈａｅｌ反応を含むプロセスによって、酸化後に得られるｏ−ベンゾキノン中間体を単離することなく調製することができる。
【０１１４】
好ましい合成戦略において、α，ω−ビスチオール型（ＨＳ−Ｒ３−ＳＨ）の構造を有する化合物と、カテコール誘導体の遊離ヒドロキシル基と隣接する位置の酸化により予め得られたｏ−キノンとのモル比１：２での反応により、式（ＩＩａ）の化合物を直接生成することができる。この反応において、チオール官能基が、対応するｏ−キノン分子に求核的に付加される。この戦略は、２つの同一のカテコールフラグメント、および反応条件に対して不活性なＲ３部分を有する直鎖状二足性化合物の調製に特に有用である。
【０１１５】
【化１９】
2020529426.tif 000022
【０１１６】
上記のように、α，ω−ビスチオール型（ＨＳ−Ｒ３−ＳＨ）の構造を有する化合物と、カテコール誘導体の遊離ヒドロキシル基に隣接する対応する位置の酸化により予め得られたｏ−キノンとのモル比１：１での反応により、（１ｃ）型の構造を調製することが可能である。当業者であれば、後続の反応において、前記化合物（Ｉｃ）が１モル当量の同じｏ−キノンまたは異なる構造のｏ−キノンと反応して、それぞれ２つの同一または異なるカテコール部分を有する式（ＩＩ）の化合物を生成することを認識するであろう。
【０１１７】
（１ａ）型の化合物におけるように、ヒドロキシルに隣接する２つの位置の１つが−ＳＲ１部分で占められている場合、そのような反応により（ＩＩｂ）型の誘導体を生成することができる。当業者であれば、あるいは、ＳＲ１部分を、上記のプロセスによって得られた後、合成経路の終わりに、すなわち構造（ＩＩａ）に組み込むこともできることを認識するであろう。
【０１１８】
【化２０】
2020529426.tif 000023
【０１１９】
別の好ましい合成戦略において、直鎖状二足性化合物（ＩＩｂ）の調製は２段階で実行される。第１のステップでは、α，ω−ビスチオール（ＨＳ−Ｒ３−ＳＨ）と、カテコール誘導体（Ｉａ）の酸化により予め得られたｏ−キノンとのモル比１：１での反応により、Ｒ１がＲ３−Ｚであり、Ｚが遊離チオール末端基である式（Ｉｆ）のカテコール誘導体を得ることができる。第２のステップでは、この誘導体と、その等価物または別のｏ−キノンとの反応により、一般式（ＩＩ）の対応する直鎖状二足性化合物の調製がもたらされる。この２段階の戦略は一般的に適用可能であるが、２つのカテコールの機能鎖（Ｒ１およびＲ１）が異なることが特に必要とされる、反応条件に対して不活性なＲ３基を有する直鎖状二足性誘導体の調製に特に有用である。
【０１２０】
【化２１】
2020529426.tif 000024
【０１２１】
任意に、２つのチオール基の１つを出発ビス−チオールで、例えばチオアセチル（ＨＳ−Ｒ３−ＳＡｃ）の形で予め保護することにより、第１の合成段階において対称の直鎖状二足性副産物の形成を抑制することができる。次いで、得られたカテコール誘導体（Ｉｇ）は、第２の合成ステップを実施する前に脱保護されるべきであり、これにより、上記のカテコール誘導体（Ｉｆ）を得ることができる。
【０１２２】
【化２２】
2020529426.tif 000025
【０１２３】
（ＩＩａ）型の化合物のビスカテコール構造により、そのような分子は、第２のα，ω−ビスチオール（ＨＳ−Ｒ３’−ＳＨ）と式（ＩＩａ）の対応するビスカテコールの酸化により調製されるビス−ｏ−キノンとの縮合により得られる交互コポリマーを有する構造（ＶＩＩａ）のカテコールポリマーのコモノマーとして使用することができる。この第２のα，ω−ビスチオールは、得られるポリマーの物理化学的および機能的特性を調製するために求められるように、その構造が、式（ＩＩａ）のビスカテコールを構築するために使用されるα，ω−ビスチオールの構造と同じであるかまたは異なるように選択され得る。第１のα，ω−ビスチオールと同じ第２のα，ω−ビスチオール（すなわちＲ３’＝Ｒ３）を使用することにより、構造（ＶＩＩａ）のカテコールポリマーの生成が可能になる。
【０１２４】
【化２３】
2020529426.tif 000026
【０１２５】
別の好ましい合成戦略は、特に、２，３−ジヒドロキシ−１，４−ジチオール（Ｃ）および２−アミノブタン−１，４−ジチオール（Ｄ）等の、反応性官能基を有するα，ω−ビスチオール、好ましくは市販されているものの使用に関する：
【化２４】
2020529426.tif 000027
【０１２６】
この戦略は、技術者の便宜に応じてヒドロキシル基またはアミン基の保護または誘導体化が行われる第１のステップを含んでもよく、これにより、対応するＯ−およびＮ−置換誘導体（Ｅ）および（Ｆ）のそれぞれが得られる。
【０１２７】
【化２５】
2020529426.tif 000028
【０１２８】
ビスチオール中のヒドロキシルおよびアミノ官能基を選択的に官能化する便利な方法は、上記の官能化の間に、保護されたチオール基をジスルフィドとしてもたらすことを含んでもよい。特に、２，３−ジヒドロキシ−１，４−ジチオール、または４，５−ジヒドロキシ−１，２−ジチアン（Ｇ）の酸化型および環状型は市販されており、前官能化ステップにおいて直接使用され得る。その後、ジスルフィド架橋をホスフィン等の適切な還元剤により還元することにより、目的の出発ビスチオールを生成することができる：
【化２６】
2020529426.tif 000029
【０１２９】
適切に保護または誘導体化されると、これらのビスチオールは、上記の戦略のいずれかによる直鎖状二足性誘導体への組み込みに適して、以下に列挙されるような式（ＩＩ）の化合物が得られる。
【０１３０】
【化２７】
2020529426.tif 000030
【０１３１】
任意に、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ９、Ｒ１０およびＲ１１部分は、それらが直鎖状二足性化合物の調製の反応条件下でヒドロキシルおよびアミノ基を選択的に保護するだけでなく、それに追加の機能性を提供する目的のためにも選択され得る。
【０１３２】
位置Ｘ１およびＸ１が遊離している式（ＩＩ）の化合物の合成において、最終化合物の機能特性を調整するために必要または望ましい場合には、前記位置の官能化は、該反応性位置を最初からブロックするために、直鎖状二足性骨格の調製の最後、または好ましくは最初に行われ得る。
【０１３３】
ＩＩＩ．三分岐星の化合物
本発明は、式（Ｉ）の一群のカテコール誘導体にも関し、Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ上記で定義され、これらの置換基のそれぞれについて一般的に定義された部分の群から選択され；かつ、
Ｒ１はＢＲＡＮＣＨ＊型の部分である；
【化２８】
2020529426.tif 000031
［式中、
Ｒ１２は、
・ｎ’が１以上であり；好ましくはｎ’が２以上であり、より一層好ましくはアルカンジイル部分が直鎖であり、かつｎ’が２〜１８である式−ＣｎＨ２ｎ−の直鎖または分岐鎖アルカンジイル部分；
・ｐ３およびｐ５が独立して０以上の値から選択され、かつｐ４が１以上であり；好ましくはｐ４が３以上であり、より一層好ましくはｐ４がは３〜１０である式−（ＣＨ２）ｐ３（ＣＦ２）ｐ４（ＣＨ２）ｐ５−のポリフルオロアルカンジイル部分；
・Ｑが−ＣＯ−および−（ＣｋＨ２ｋＯ）ｑ１−からなる群から選択され、ｋが２〜４の値であり、ｑ１が２〜３００の値であり；Ｗが−ＣＨＲ’’’−および−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２−からなる群から選択され、Ｒ’’’が水素原子またはメチル基である式−（ＣＨ２−Ｏ−Ｑ−ＣＨ２−Ｗ）−の部分
からなる群から選択され、
Ｒ１３は、
・ｎ’が１以上であり；好ましくはｎ’が２以上であり、より一層好ましくはアルカンジイル部分が直鎖であり、かつｎ’が２〜１８である式−ＣｎＨ２ｎ−の直鎖または分岐鎖アルカンジイル部分；
・ｐ３およびｐ５が独立して０以上の値から選択され、かつｐ４が１以上であり；好ましくは、ｐ４が３以上であり、より一層好ましくはｐ４が３〜１０である式−（ＣＨ２）ｐ５（ＣＦ２）ｐ４（ＣＨ２）ｐ３−のポリフルオロアルカンジイル部分；
・Ｑが−ＣＯ−および−（ＯＣｋＨ２ｋ）ｑ１−からなる群から選択され、ｋが２〜４の値であり、ｑ１が２〜３００の値であり；Ｗが−ＣＨＲ’’’−および−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）−からなる群から選択され、Ｒ’’’が水素原子またはメチル基である式−（Ｗ−ＣＨ２−Ｑ−Ｏ−ＣＨ２）−の部分
からなる群から選択され、
Ｒ１４は水素原子または式−ＣｎＨ２ｎ＋１の直鎖または分岐鎖アルキル部分であり、ｎは１〜３０の値であり；好ましくはｎは１〜６の範囲であり、より一層好ましくはＲ１３は水素、メチルまたはエチルであり；かつ、
Ｚ１およびＺ２は独立して、
・水素原子；
・−ＣＯＣＨ３基；
・（ＩＩ）型の構造について上記で定義される構造（Ｊ＊）の部分；
・Ｙが−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−（ＣＨ２）ｒＯ−からなる群から選択され、ｒが１〜１０の値であり；ＦＵＮＣが一般的なケースについて上記で定義される部分である部分−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｙ−ＦＵＮＣ；
・上記で定義される構造ＦＵＮＣの部分
からなる群から選択される］。
【０１３４】
（Ｉ）型の一群の誘導体は、その構造中に、３つの枝の星の形で中心構造に結合する１、２または３つのカテコール環を有する。前記構造の特定の形状を強調するために、それらは、特に（ＩＩＩ）型の構造として以下で表される：
【化２９】
2020529426.tif 000032
【０１３５】
好ましい実施態様において、本発明は、構造（ＩＩＩ）の化合物に関し、式中、
Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は水素原子であり；
Ｒ１２は、Ｑが−ＣＯ−および−（ＣｋＨ２ｋＯ）ｑ１−からなる群から選択され、ｋが２〜４の値であり、ｑ１が２〜３００の値であり；Ｗが−ＣＨＲ’’’−および−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２−からなる群から選択され、Ｒ’’’が水素原子またはメチル基である式−（ＣＨ２−Ｏ−Ｑ−ＣＨ２−Ｗ）−の部分であり；
Ｒ１３は、Ｑが−ＣＯ−および−（ＯＣｋＨ２ｋ）ｑ１−からなる群から選択され、ｋが２〜４の値であり、ｑ１が２〜３００の値であり；Ｗが−ＣＨＲ’’’−および−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）−からなる群から選択され、Ｒ’’’が水素原子またはメチル基である式−（Ｗ−ＣＨ２−Ｑ−Ｏ−ＣＨ２）−の部分であり；
Ｒ１４は水素原子、メチル部分またはエチル部分であり、かつ、
Ｚ１およびＺ２は独立して、
・水素原子；
・−ＣＯＣＨ３基；
・（ＩＩ）型の構造について上記で定義される構造（Ｊ＊）の部分；
・Ｙが−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−（ＣＨ２）ｒＯ−であり、ｒが１〜１０の値であり；ＦＵＮＣが一般的なケースについて上記で定義される部分である部分−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｙ−ＦＵＮＣ部分；
・上記で定義される構造ＦＵＮＣの部分
からなる群から選択される。
【０１３６】
置換基Ｚ１およびＺ２の性質に応じて、得られる式（ＩＩＩ）の星型化合物は、モノ−（Ｊ＊以外のＺ１およびＺ２）、バイ−（Ｊ＊型のＺ１またはＺ２）または三足性（Ｊ＊型のＺ１およびＺ２）であり得る。
【０１３７】
特定の好ましい実施態様において、式（ＩＩＩ）の化合物は化合物２０および２１である：
【化３０】
2020529426.tif 000033
【０１３８】
ＩＶ．４分岐星の化合物
本発明は、式（Ｉ）の一群のカテコール誘導体にも関し、Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ上記で定義され、これらの置換基のそれぞれについて一般的に定義された部分の群から選択され；かつ、
Ｒ１はタイプＢＲＡＮＣＨ＊型の部分である；
【化３１】
2020529426.tif 000034
［式中、
Ｒ１２は、
・ｎ’が１以上であり；好ましくはｎ’は２以上であり、より一層好ましくはアルカンジイル部分が直鎖であり、かつｎ’は２〜１８である式−ＣｎＨ２ｎ−の直鎖または分岐鎖アルカンジイル部分；
・ｐ３およびｐ５が独立して０以上の値から選択され、かつｐ４が１以上であり；好ましくはｐ４が３以上であり、より一層好ましくはｐ４が３〜１０である式−（ＣＨ２）ｐ３（ＣＦ２）ｐ４（ＣＨ２）ｐ５−のポリフルオロアルカンジイル部分；
・Ｑが−ＣＯ−および−（ＣｋＨ２ｋＯ）ｑ１−からなる群から選択され、ｋが２〜４の値であり、ｑ１が２〜３００の値であり；Ｗが−ＣＨＲ’’’−および−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２−からなる群から選択され、Ｒ’’’が水素原子またはメチル基である式−（ＣＨ２−Ｏ−Ｑ−ＣＨ２−Ｗ）−の部分
からなる群から選択され、
Ｒ１３は、
・ｎ’が１以上であり；好ましくはｎ’は２以上であり、より一層好ましくはアルカンジイル部分は直鎖であり、ｎ’は２〜１８である式−ＣｎＨ２ｎ−の直鎖または分岐鎖のアルカンジイル部分；
・ｐ３およびｐ５が独立して０以上の値から選択され、かつｐ４が１以上であり；好ましくは、ｐ４が３以上であり、より一層好ましくはｐ４が３〜１０である式−（ＣＨ２）ｐ５（ＣＦ２）ｐ４（ＣＨ２）ｐ３−のポリフルオロアルカンジイル部分；
・Ｑが−ＣＯ−および−（ＯＣｋＨ２ｋ）ｑ１−からなる群から選択され、ｋが２〜４の値であり、ｑ１が２〜３００の値であり；Ｗが−ＣＨＲ’’’−および−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）−からなる群から選択され、Ｒ’’’が水素原子またはメチル基である式−（Ｗ−ＣＨ２−Ｑ−Ｏ−ＣＨ２）−の部分
からなる群から選択され、
Ｒ１４は−Ｒ１２−Ｓ−Ｚ３部分であり、Ｚ３は独立してＺ１およびＺ２と同じ群から選択され；かつ、
Ｚ１およびＺ２は独立して、
・水素原子；
・−ＣＯＣＨ３基；
・（ＩＩ）型の構造について上記で定義される構造（Ｊ＊）の部分；
・Ｙが−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−（ＣＨ２）ｒＯ−からなる群から選択され、ｒが１〜１０の値であり；ＦＵＮＣが一般的なケースで上記で定義される部分である部分−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｙ−ＦＵＮＣ；
・上記で定義される構造ＦＵＮＣの部分
からなる群から選択される］。
【０１３９】
この（Ｉ）型の一群の誘導体は、その構造中に、４つの枝を有する星の形で中心構造に結合する１、２、３または４つのカテコール環を有する。前記構造の特定の形状を強調するために、それらは、特に（ＩＶ）型の構造として以下で表される：
【化３２】
2020529426.tif 000035
【０１４０】
好ましい実施態様において、本発明は、構造（ＩＶ）の化合物に関し、式中、
Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は水素原子であり；
Ｒ１２は、Ｑが−ＣＯ−および−（ＣｋＨ２ｋＯ）ｑ１−からなる群から選択され、ｋが２〜４の値であり、ｑ１が２〜３００の値であり；Ｗが−ＣＨＲ’’’−および−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２−からなる群から選択され、Ｒ’’’が水素原子またはメチル基である式−（ＣＨ２−Ｏ−Ｑ−ＣＨ２−Ｗ）−の部分であり；
Ｒ１３は、Ｑが−ＣＯ−および−（ＯＣｋＨ２ｋ）ｑ１−からなる群から選択され、ｋが２〜４の値であり、ｑ１が２〜３００の値であり；Ｗが−ＣＨＲ’’’−および−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）−からなる群から選択され、Ｒ’’’が水素原子またはメチル基である式−（Ｗ−ＣＨ２−Ｑ−Ｏ−ＣＨ２）−の部分であり；
Ｒ１４は−Ｒ１２−Ｓ−Ｚ３部分であり、Ｚ３は独立してＺ１およびＺ２と同じ群から選択され；かつ、
Ｚ１およびＺ２は独立して、
・水素原子；
・−ＣＯＣＨ３基；
・（ＩＩ）型の構造について上記で定義される構造（Ｊ＊）の部分；
・Ｙが−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−（ＣＨ２）ｒＯ−であり、ｒが１〜１０の値であり；ＦＵＮＣが一般的なケースについて上記で定義される部分である部分−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｙ−ＦＵＮＣ；
・上記で定義される構造ＦＵＮＣの部分
からなる群から選択される。
【０１４１】
置換基Ｚ１、Ｚ２およびＺ３の性質に応じて、得られる式（ＩＶ）の星形化合物は、モノ−（Ｊ＊以外のＺ１、Ｚ２およびＺ３）、バイ−（Ｊ＊型のＺ１、Ｚ２およびＺ３）または三足性（Ｊ＊型の３つの部分Ｚ１、Ｚ２およびＺ３のいずれか２つ）、または四足性（Ｊ＊型の３つの部分Ｚ１、Ｚ２およびＺ３）であり得る。
【０１４２】
特に好ましい実施態様において、式（ＩＶ）の化合物は化合物２４および２５である：
【化３３】
2020529426.tif 000036
【０１４３】
式（Ｉ）の残りの一般的な化合物と同様に、式（ＩＩＩ）および（ＩＶ）の一足型または多足型の分岐化合物の構造へのカテコール環の組み込みは、この場合には、ｏ−ベンゾキノン型の１つ以上の化合物と、末端に３または４つのチオール官能基（それぞれＬおよびＭ）を有する星型の分岐鎖分子との反応によって行うことができる。上記のように、ｏ−ベンゾキノンは、対応するカテコール誘導体の酸化により得ることができる。
【０１４４】
【化３４】
2020529426.tif 000037
【０１４５】
市場には、（ＩＩＩ）型および（ＩＶ）型の化合物の調製に特に有用な末端チオール基を有する星型のさまざまな分岐鎖分子が存在し、それらのうち、ペンタエリスリトールテトラキス−（３−メルカプトプロピオネート）（ＣＡＳ番号  ７５７５−２３−７）、トリメチロールプロパントリス−（３−メルカプトプロピオネート）（ＣＡＳ番号  ３３００７−８３−９）、およびＣａｐｃｕｒｅ（登録商標）３−８００やＫａｒｅｎｚ（登録商標）ＭＴ−ＰＥ１等のポリチオールである。これらの化合物はすべて、一般的にエポキシ樹脂の硬化剤として使用される。当業者であれば、一般に、その分岐の３つ以上に末端チオール基を有する分岐分子が、特に（ＩＩＩ）型および（ＩＶ）型の化合物の調製に適していること、および一般に、反応性チオール基と、芳香環の３位にあるアリールエーテル架橋により分岐構造に結合した１つ以上のカテコール環とが同時に存在する化合物、およびすべての末端チオール基が対応するカテコール部分により置換された誘導体の調製に適していることを認識するであろう。それらのすべてにおいて、ｏ−ベンゾキノンとトリス−またはテトラキス−チオールとの反応の化学量論の選択により、分岐構造に連続的に組み込まれるカテコール単位の数を、それぞれ最大で３または４つに制御することが可能となる。
【０１４６】
【化３５】
2020529426.tif 000038
【０１４７】
（ＩＩＩ）型および（ＩＶ）型の機能性カテコール化合物の調製は、それぞれ、ｍ個の遊離チオール基の存在を有し、（ＩＩＩ）型の化合物の場合は１≦ｍ≦２であり、（ＩＶ）型の化合物の場合は１≦ｍ≦３である（ＩＩＩ）型の化合物または（ＩＶ）型の化合物と、限定されないが、例えば二重結合または三重結合（チオール−エン型のラジカル反応による）、例えばハロゲン、メシルまたはトシル（求核置換反応による）等の良好な脱離基、または、例えばイソチオシアネートまたはＮ−置換マレイミド等の求核付加が可能な求電子基等のチオールと選択的に反応する基を有する官能鎖を有する分子との反応によって行われる。
【０１４８】
あるいは、式ＮまたはＰの化合物は、それぞれ、式ＬまたはＭの化合物と、ＦＵＮＣ官能性部分のカップリングを可能にする反応性分子とを、求電子基、脱離基またはチオール−反応性基の存在下、所望の化学量論で直接反応させることによって最初に得ることができる。
【化３６】
2020529426.tif 000039
【０１４９】
この合成経路に従って、第２の反応ステップにおいて、上記のｏ−ベンゾキノンへの付加反応により、構造中に１つ以上のカテコール環が組み込まれ、遊離チオール基を予め有するいずれかの分岐鎖に支持される１つ以上のＦＵＮＣ官能性鎖を有する、最終生成物である（ＩＩＩ）型または（ＩＶ）型のカテコール化合物となる。
【０１５０】
例として、および本明細書において以下に開示される（ＩＩＩ）型および（ＩＶ）型の化合物に由来する機能性ポリマーの調製における特定の関連性を考慮すると、ＦＵＮＣ官能性鎖で置換された（ＩＶｂ）型のカテコール化合物の製造は、一般的に、上記の２つの代替的な経路を介して行うことができる：
【化３７】
2020529426.tif 000040
【０１５１】
特に好ましい実施態様において、式（ＩＶｂ）の化合物は、化合物３１（ｋ〜４０−５０）および化合物３２である：
【化３８】
2020529426.tif 000041
【０１５２】
Ｖ．ポリマーと用途
本発明のさらなる態様は、（ＩＩＩ）型または（ＩＶ）型の少なくとも１つの化合物、好ましくは（ＩＩＩ）型の化合物または（ＩＶ）型の化合物の縮合により得られる高分子カテコール化合物に関する
【化３９】
2020529426.tif 000042
［式中、
Ｚ１およびＺ２は水素原子であり；
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４およびＺ３は、本発明の第１の態様により上記で定義されたとおりであり；
重合度は２〜１０，０００であり；（ＩＩＩ）型または（ＩＶ）型の前記カテコール化合物のモル分率は０．０１〜１である」。
【０１５３】
本発明による前記「高分子カテコール化合物」に言及する場合、モノマーのそれぞれが少なくとも２つのチオール基を持っているという条件で、式（ＩＩＩ）のモノマー、式（ＩＶ）のモノマーまたはそれらの組み合わせから形成されることが理解される。
【０１５４】
このようにして、以下のポリマー構造を得ることが可能である。
・（ＩＩＩ）型のモノマーに基づくホモポリマー；
・（ＩＶ）型のモノマーに基づくホモポリマー；
・２種以上の異なる（ＩＩＩ）型のモノマーのヘテロポリマー；
・２種以上の異なる（ＩＶ）型のモノマーのヘテロポリマー；
・１種以上の（ＩＩＩ）型のモノマーと１種の（ＩＶ）型のモノマーの組み合わせ；
・チオール官能基を介して縮合することができる１種以上の（ＩＩＩ）型および／または（ＩＶ）型のモノマーと他のコモノマー（非カテコールを含む）との組み合わせ。可能な非カテコールコモノマーは、チオールを介して、または他のチオール反応性官能基を介して縮合することができる。
【０１５５】
当業者によって認識されるように、式（ＩＩＩ）または（ＩＶ）の化合物はモノマーまたは前駆体であるが、それらは、それ自体ではポリマー中には存在しない。本明細書に記載されるポリマーの前駆体は、少なくとも２つのチオール基を有する（ＩＩＩ）型または（ＩＶ）型の少なくとも１つの化合物であり、一方、ポリマー中の対応する構成単位は、残存する反応性モノマーの化学的性質に応じて、モノマー（ＩＩＩ）または（ＩＶ）と他のモノマーまたはコモノマーのチオール基との酸化カップリング（ジスルフィド架橋）により、またはチオールに反応性の求電子コモノマーへの求核置換または求核付加（チオール架橋）により、または二重結合または三重結合を有するコモノマーへのラジカル付加（チオエーテル架橋）により、対応する官能基を有し得る。
【０１５６】
本発明のさらなる態様は、機能性コーティングの調製のための、一般構造（Ｉ）のカテコール化合物、および上記で定義されるポリマーカテコール化合物の使用である。
【０１５７】
本発明のさらなる態様は、接着性物質の調製のための、上記で定義されるカテコールポリマー化合物の使用である。
【０１５８】
（ＩＩＩ）型または（ＩＶ）型の少なくとも１つの化合物を使用した縮合反応によってカテコールポリマーを得るためには、その構造中に少なくとも２つのチオール基が存在する必要がある。（ＩＩＩ）型または（ＩＶ）型の対応するモノマーの自己縮合により得られるホモポリマーとは別に、当業者であれば、２つの遊離チオール基を有する（ＩＩＩ）型または（ＩＶ）型の化合物と、１つ以上の追加のモノマーとの交差縮合により、これらのそれぞれが、その構造中に２つの末端チオール基または２つのチオール反応性基を有するという条件で、ヘテロポリマーを得ることが可能であることも認識するであろう。任意に、１つ以上の追加のコモノマーは、１つ以上のカテコール環を有する。任意に、最終的なポリマー構造の構成モノマーのいずれかは、所望により、その構造中に官能性鎖を含んでいてもよい。同時に、本発明の対象であるポリマーの場合には、コモノマーの組み込みによって、ポリマーの架橋度の制御、カテコール環の比、および／または、任意に官能性鎖の比、ならびに、接着性特性を有する部分（カテコール環）の分離、および異なるコモノマー中の官能性鎖を制御することができる
【０１５９】
好ましい合成戦略において、２つ以上の遊離チオール基を有する（ＩＩＩ）型または（ＩＶ）型のカテコール化合物と、それ自体、または２つ以上の遊離チオール基を有する１つ以上の追加のコモノマーとの酸化重合による縮合により、それぞれ縮合ホモポリマーおよび縮合ヘテロポリマーを得ることができる。この酸化反応により、チオール基は、ジスルフィド型の架橋を形成するペアにおいて酸化的に結合する。このようなカテコール性ポリマーの調製に特に適した酸化剤は、ヨウ素分子であり、カテコール基の存在下でチオール基選択的酸化剤であるという重要な利点を有し、前記酸化カップリングはクリーンで効率的な方法で行われる。この選択性は、カテコール環の保護およびその後の脱保護のステップが不要になるため、特に重要である。
【０１６０】
ジスルフィド架橋に基づくカテコールポリマーの設計の汎用性を、例を限定することなく強調するために、当業者は、追加のコモノマーとして、（Ｌ）型または（Ｎ）型の構造の非カテコールポリチオール化合物が用いられ得ること、最終的なポリマーに官能性鎖を組み込むことが求められる場合には、（Ｎ）型または（Ｐ）型の構造の等の予め官能価された非カテコールポリオール化合物が用いられ得ることを認識するであろう。一方、追加のコモノマーとして３つの遊離チオールを有する（ＩＶ）型の化合物を使用することにより、最終的なポリマー構造にある程度の架橋をもたらすことが可能となる。ポリマーに多機能性を付与することが望ましい場合、異なる官能性鎖を有する２種以上のモノマーの縮合を行うことにより達成される。また、最終的なポリマーの機能的含有量は、適切な化学量論で機能化モノマーと非機能化モノマーとを組み合わせることにより調整することができる。最後に、ポリマーの機械的特性および／または機能的特性を調整するために、α，ω−ビスチオールと延長鎖（ＨＳ−Ｒ３−ＳＨ）とをコモノマーとして使用することができる。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、少なくとも１つのモノマーが、その構造中に少なくとも２つの遊離チオール基を有する（ＩＩＩ）型または（ＩＶ）型の化合物であるという条件で、遊離チオール基の直接縮合によるカテコールポリマーの調製にこれらおよび他のコモノマーの組み合わせを使用することが可能であることを認識するであろう。
【０１６１】
別の好ましい合成戦略において、２つ以上の遊離チオール基を有する（ＩＩＩ）型または（ＩＶ）型の構造のモノマーと、例えばイソシアネート基、Ｎ−置換マレイミド等のチオール−反応性官能基、メシルまたはトシル等の脱離基、および一般にチオール基との反応によって求核置換またはラジカル付加（チオール−エン、チオール−イン）を受けやすい二重結合または三重結合を２つ以上有するコモノマーとの縮合によって、交互ポリマーを得ることが可能である。例として、当業者であれば、トリス［２−（３−メルカプトプロピオニルオキシ）エチル］イソシアヌレート、１，３，５−トリアリル−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオンまたはトリメチロールプロパンメタクリレート等の３つの末端チオール反応性官能基を有する化合物、チオール−エン型の縮合反応におけるポリチオール架橋剤として使用することを認識するであろう。
【０１６２】
（ＩＩＩ）型および（ＩＶ）型のカテコールモノマーとチオール反応性コモノマーとの両方が任意に官能性鎖を組み込むことができ、その結果、さまざまな架橋度と柔軟性を有する構造が生成される限り、この合成戦略により、ジスルフィド架橋による縮合と同様の汎用性が得られるが、得られる最終生成物は必然的に交互ポリマーであるという重要な違いがある。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、少なくとも１つのモノマーが、その構造中に少なくとも２つの遊離チオール基を有する（ＩＩＩ）型または（ＩＶ）型の化合物であるという条件で、チオール基とチオール反応性基との縮合によるカテコールポリマーの調製のために、これらおよび他のコモノマーの組み合わせを使用することが可能であることを認識するであろう。
【０１６３】
一般構造（Ｉ）の化合物およびそれらを含むポリマー中の官能性鎖の任意の存在は、基材の機能性コーティングの調製のためにそのような材料を使用することを可能にする。カテコールポリマーの構成モノマーにより選択される官能性鎖に応じて、疎水性、疎油性、水性媒体への溶解性、生理学的媒体への適合性、中極性または低極性の有機溶媒への溶解性、静菌特性、殺菌特性、防汚特性、洗浄能力、界面活性能力、蛍光、改善された細胞認識と細胞内在化および粘膜付着性からなる群から選択される１つ以上の機能性を有するコーティングを得ることが可能となる。
【０１６４】
本発明の目的のポリマー中のカテコール環の存在により、基材を接合するための接着特性を有する材料を得ることが可能となる。
【０１６５】
以下、本発明を例示することのみを目的とする多数の実施例を提供するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【実施例】
【０１６６】
Ａ．一足性カテコール化合物の合成
２５０ｍＬの容量の底フラスコ（bottom flask）で、３８ｍＬのＨ２Ｏ中の２３４ｍｇ（１ｍｍｏｌ）のＮａＩＯ４の溶液を調製し、氷浴で冷却した。次いで、１ｍＬのＥｔ２Ｏ中に溶解した対応するカテコール（１ｍｍｏｌ）を添加し、１５分間激しく撹拌した。その後、ジクロロメタン（ＤＣＭ、４×８ｍＬ）を添加して対応する形成されたキノンの抽出を行った。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過した。一方、２ｍＬのジクロロメタン中の対応するチオール（１ｍｍｏｌ）の溶液を、シュレンクフラスコ内の不活性雰囲気下で調製した。この溶液に、２２９．５μｌのトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ、３ｍｍｏｌ）をさらに添加した。最後に、ＤＣＭ中の対応するキノンの溶液をチオールを含む溶液に添加し、さらに混合物を光から保護し、不活性雰囲気下で磁気撹拌しながら６時間放置した。この後、溶媒およびＴＦＡの両方を真空下で除去して反応粗生成物を得、クロマトグラフィーカラムを使用して精製し、残りの不純物から主にモノ−およびジ−置換化合物を分離した。
【０１６７】
実施例１．１：化合物１ｂおよび２ｂの合成：
【化４０】
2020529426.tif 000043
２５０ｍＬの容量の底フラスコで、３８ｍＬのＨ２Ｏ中の２３４ｍｇ（１ｍｍｏｌ）のＮａＩＯ４の溶液を調製し、氷浴で冷却した。次いで、１ｍＬのＥｔ２Ｏ中に溶解した１１０ｍｇのピロカテコール（１ｍｍｏｌ）を添加し、１５分間激しく撹拌した。その後、ジクロロメタン（ＤＣＭ、４×８ｍＬ）を添加して対応する形成されたキノンの抽出を行った。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過した。一方、２ｍＬのジクロロメタン中の２６８ｍｇの１−オクタデカンチオール（１ｍｍｏｌ）の溶液を、シュレンクフラスコ内の不活性雰囲気下で調製した。この溶液に、２２９．５μｌのトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ、３ｍｍｏｌ）をさらに添加した。最後に、ＤＣＭ中のｏ−キノンの溶液をチオールを含む溶液に添加し、さらに混合物を光から保護し、不活性雰囲気下で磁気撹拌しながら６時間放置した。この後、溶媒およびＴＦＡの両方を真空下で除去して、それぞれ一置換（１ｂ）および二置換（２ｂ）生成物の５：１の混合物を含む粗反応物を得た。生成物混合物を、９／１のヘキサン／酢酸エチル溶離液混合物を用いたクロマトグラフィーカラムを使用して、総収率７７％（１ｂが６４．２％および生成物２ｂが１２．８％）で精製した。１ｂの特性：1H-NMR (360 MHz, CDCIs) δ 7.00 (dd, Ji = 1.60 Hz, J2 = 7.89, 1 H), 6.91 (dd, Ji = 1.60 Hz, J2 = 7.79, 1 H), 6.78 (t, J = 7.89 Hz, 1 H), 2.70 (t, J = 7.57, 2H), 1.55 (q, J = 7.28 Hz, 2H), 1.49-1 .22 (m, 30H), 0.88 (t, J = 6.38 Hz, 3H); 13C-NMR (360 MHz, CDCIs) δ 144.15, 143.77, 126.62, 120.72, 1 19.26, 1 16.21 , 36.82, 31 .96, 29.72, 29.68, 29.64, 29.57, 29.49, 29.38, 29.12, 28.60, 22.71, 14.13; MS/ESI- [M-H]" 393.284 Da.２ｂの特性： 1H-NMR(250 MHz, CDCI3)5 6.92(s, 2H), 2.76 (t, J = 7.52, 4H), 1.58 (q, J = 7.37 Hz,4H), 1 .45-1.13 (m, 60H), 0.88 (t, J = 6.84 Hz, 6H); 13C-NMR(250 MHz, CDCI3)5 143.37, 124.69, 120.60, 35.43, 31.58, 29.69, 29.68, 29.64, 29.58, 29.55, 29.50, 29.37, 29.14, 28.67, 22.69, 14.08; MS/ESI- [M-H]" 677.536 Da.
【０１６８】
実施例１．２：化合物６の合成：
【化４１】
2020529426.tif 000044
５０ｍＬの容量の底フラスコで、２０ｍＬのＨ２Ｏ中の１１７ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）のＮａＩＯ４の溶液を調製し、氷浴で冷却した。次いで、０．５ｍＬのＥｔ２Ｏ中に溶解した５５ｍｇのピロカテコール（０．５ｍｍｏｌ）を添加し、１５分間激しく撹拌した。その後、ジクロロメタン（ＤＣＭ、４×８ｍＬ）を添加して対応する形成されたキノンの抽出を行った。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過した。一方、１ｍＬのジクロロメタン中の４００ｍｇのポリ（エチレングリコール）メチルエーテルチオール（０．５ｍｍｏｌ）の溶液を、シュレンクフラスコ内の不活性雰囲気下で調製した。この溶液に、１１５Ｌのトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ、１．５ｍｍｏｌ）をさらに添加した。最後に、ＤＣＭ中のｏ−キノンの溶液をチオールを含む溶液に添加し、さらに混合物を光から保護し、不活性雰囲気下で磁気撹拌しながら６時間放置した。この後、溶媒およびＴＦＡの両方を真空下で除去して、粗反応物を得た。生成物混合物を、８／２の酢酸エチル／メタノール溶離液混合物を用いたクロマトグラフィーカラムを使用して、総収率４０％で精製した。６の特性：1H-NMR (360 MHz, CDCIs) δ 6.90 (dd, Ji = 1 .4 Hz, J2= 7.8 Hz, 1 H), 6.85 (dd, Ji = 1 .5 Hz, J2= 7.9 Hz, 1 H), 6.66 (t, J= 7.9 Hz, 1 H), -4.70 (broad), 3.60 (s, >70H), 3.50 (t, J = 5.7 Hz, 2H), 2.90 (t, J = 5.9 Hz, 2H); 13C-NMR (400 MHz, CDC ) δ 145.77, 145.18, 126.49, 120.53, 1 19.12, 1 16.72, 70.54, 69.04, 59.19, 35.98; MS/ESI+ [M+NH4]+ 1054.581 Da; [M+Na]+ 1059.539 Da, ｎ＝２０に対応し、ｎに対応するいくつかのサテライトピークは約２０であった。
【０１６９】
実施例２：Ｒ１がＲ３Ｚであり、Ｚがチオアセテートである式（Ｉ）の化合物の合成
【化４２】
2020529426.tif 000045
【０１７０】
実施例２．１：化合物１１の合成
モノアセチル化ジチオールの合成を最初に行った。この目的のために、丸底フラスコ内で３ｍｍｏｌの対応するジチオール（分子１１の合成のための５４７ｍｇの２，２’−（エチレンジオキシ）ジエタンチオール）を１７ｍＬのＤＣＭに溶解した。その後、１７ｍＬのピリジンおよび２８２μｌの無水酢酸（１．５ｍｍｏｌ）を、室温で少なくとも１５時間にわたり撹拌しながら添加した。この後、溶媒を真空で除去し、ピリジンを除去するために水を添加して数回洗浄することにより抽出を行った。こうして、７１％の所望のモノアセチル化生成物、２７％のジアセチル化生成物（遊離チオールなし）、および≦２％の出発物質のジチオールを含む生成物混合物が得られた。モノアセチル化生成物の純度の％を考慮して、かつ、形成される副生成物について、ジアセチル化化合物が求核付加に対して不活性であり、ジチオール化化合物が残留割合（residual proportion）で見出されることを考慮して、この混合物をさらに精製することなく使用して、Ｍｉｃｈａｅｌ反応を行った。
【０１７１】
Ｍｉｃｈａｅｌ添加に関し、２５０ｍＬの容量の底フラスコ内で、３８ｍＬのＨ２Ｏ中の２３４ｍｇのＮａＩＯ４（１ｍｍｏｌ）の溶液を調製し、氷浴で冷却した。次いで、１ｍＬのＥｔ２Ｏに溶解した１１０ｍｇのピロカテコール（１ｍｍｏｌ）を添加し、１５分間激しく撹拌した。その後、ジクロロメタン（ＤＣＭ、４×８ｍＬ）を添加して形成されたｏ−キノンの抽出を行った。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過した。一方、２ｍＬのジクロロメタン中の予め調製された３１５ｍｇのモノアセチル化ジチオール（約７１％の純度を考慮して約１ｍｍｏｌ）の溶液をシュレンクフラスコ中の不活性雰囲気下で調製した。この溶液に、２２９．５μｌのトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ、３ｍｍｏｌ）をさらに添加した。最後に、ＤＣＭ中のｏ−キノンの溶液をチオールを含む溶液に添加し、さらに混合物を光から保護し、不活性雰囲気下で磁気撹拌しながら６時間放置した。この後、溶媒およびＴＦＡの両方を真空下で除去して、粗反応物を得た。生成物混合物を、７／３のヘキサン／酢酸エチル溶離液混合物を用いたクロマトグラフィーカラムを使用して、生成物１１の収率３８％で精製した。１１の特性：1H-NMR (360 MHz, CDCI3) δ 7.60 (broad, 1 H), 6.99 (dd, Ji = 1 .5 Hz, J2= 7.8 Hz, 1 H), 6.91 (dd, Ji = 1 .5 Hz, J2= 8.2 Hz, 1 H), 6.73 (t, J= 7.9 Hz, 1 H), 5.89 (broad, 1 H), 3.65 (broad, 4H), 3.61 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 3.55 (t, J = 5.7 Hz, 2H), 3.1 1 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 2.91 (t, J = 5.7 Hz, 2H), 2.33 (s, 3H); 13C-NMR (360 MHz, CDCI3) δ 196.14, 145.79, 144.90, 127.57, 120.75, 1 18.77, 1 16.75, 70.36, 70.24, 70.06, 68.99, 36.88, 30.86, 28.99; MS/ESI- [M-H]" 332.075 Da.
【０１７２】
実施例２．２：化合物（９）の合成
カテコール誘導体９を、２，２’−（エチレンジオキシ）ジエタンチオールの代わりに１，６−ヘキサンジチオールを使用して、上記と同様の方法で得た。ピリジンを除去した後、所望のモノアセチル化生成物、ジアセチル化および出発ジチオールのそれぞれが６５％、２９％および５％の比率の混合物で反応粗生成物を得た。モノアセチル化生成物の純度の％を考慮して、かつ、形成される副生成物について、ジアセチル化化合物が求核付加に対して不活性であり、ジチオール化化合物が上記の例で詳しく説明したように、残留割合で見出されることを考慮して、この混合物をさらに精製することなく使用して、Ｍｉｃｈａｅｌ反応を行った。上記の例について記載したのと同様の方法により行われたＭｉｃｈａｅｌ添加の後、生成物９が、添加自体に対して４６％の収率で得られ、これは出発粗混合物を考慮した場合に３０％に相当する。９の特性：1H- NMR (360 MHz, CDC ) δ 6.98 (dd, Ji = 1.3 Hz, J2= 7.8 Hz, 1 H), 6.90 (dd, Ji = 1.3 Hz, J2= 8.2 Hz, 1 H), 6.77 (t, J= 7.9 Hz, 1 H), 2.84 (t, J= 7.3 Hz, 2H), 2.70 (t, J=7.4 Hz, 2H), 2.32 (s, 3H), 1 .50 (m, 4H), 1.30 (m, 4H); 13C-NMR (360 MHz, CDCb) δ 196.50, 144.48, 144.1 1 , 126.76, 121 .01 , 1 19.49, 1 16.53, 39.17, 36.73, 35.55, 30.94, 29.74, 29.23, 28.45; MS/ESI- [M-H]" 299.078 Da.
【０１７３】
実施例３：Ｒ１がＲ３Ｚであり、Ｚがチオールである一足性化合物の合成
【化４３】
2020529426.tif 000046
生成物１０および１２は、以下に詳述する２つの手順（ＡおよびＢ）で合成することができる。
【０１７４】
実施例３．１：プロセスＡによる合成（それぞれのチオアセチル化誘導体９および１１の脱保護）：
１５ｍＬのＭｅＯＨ中の対応するカテコールチオールのモノアセチル化誘導体（生成物９または１１、１ｍｍｏｌ）の溶液を調製し、４００μｌの濃縮ＨＣｌ（水中３７％）を添加した。混合物を撹拌し、少なくとも１５時間還流した。その後、溶媒を真空下で蒸発させて、対応するチオール（１０または１２）を９８％以上の収率で得た。１０の特性：1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ 6.99 (dd, Ji = 1 .5 Hz, J2= 7.8 Hz, 1 H), 6.92 (dd, Ji = 1 .5 Hz, J2= 8.0 Hz, 1 H), 6.79 (t, J= 7.8 Hz, 1 H), 2.70 (t, J=7.4, 2H), 2.50 (q, J= 7.3, 2H), 1.57 (m, 4H), 1.33 (t, J= 7.6, 1 H), 1.31 (m, 4H); 13C-NMR (400 MHz, CDCI3) δ 144.44, 144.06, 126.86, 121.04, 1 19.44, 1 16.59, 36.79, 34.01 , 29.79, 28.25, 28.05, 24.78;MS/ESI- [M-H]" 257.068 Da. １２の特性: 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ 7.59 (broad, 1 H), 6.99 (dd, Ji = 1 .5 Hz, J2= 7.8 Hz, 1 H), 6.92 (dd, Ji = 1.5 Hz, J2= 8.0 Hz, 1 H), 6.73 (t, J= 8.0 Hz, 1 H), 5.79 (broad, 1 H), 3.67 (s, 4H), 3.64 (t, J = 6.2 Hz, 2H), 3.56 (t, J = 5.8 Hz, 2H), 2.92 (t, J = 5.8 Hz, 2H), 2.72 (q, J = 6.5 Hz, 2H).13C-NMR (400 MHz, CDC ) δ 145.70, 144.85, 127.61 , 120.86, 1 18.74, 1 16.76, 73.21 , 70.39, 70.21 , 69.03, 36.85, 24.57; MS/ESI- [M-H]" 290.065 Da.
【０１７５】
実施例３．１：プロセスＢによる合成（対応するα，ω−ジチオールとの直接反応）：
カテコールと対応するジチオールとの反応（式ＩＩの化合物の合成および化合物１６の合成を参照）から、対応するカテコール−チオールを反応の副生成物として単一ステップで、２１％（カテコールチオール１０の場合）および３９％（カテコールチオール１２）の収率で得た。
【０１７６】
実施例４：Ｒ１がＲ３Ｚであり、Ｚが機能性フラグメントである式（Ｉ）の化合物の合成
【化４４】
2020529426.tif 000047
丸底フラスコ内で、５５ｍｇの化合物１０（０．２１ｍｍｏｌ）を秤量し、４ｍＬのアセトンに溶解した。溶解したら、８３ｍｇのフルオレセインイソチオシアネート（０．２１ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を磁気撹拌しながら２４時間還流した。その後、溶媒を減圧下で除去して反応粗生成物を得、これを６／４のヘキサン／酢酸エチル溶離液混合物を用いたクロマトグラフィーカラムを使用して、化合物２２の総収率６０％で精製した。２２の特性：1H-NMR (360 MHz, CDCI3) δ 10.96 (broad, 1 H), 8.90 (broad, 1 H), 8.58 (s, 1 H), 8.1 1 (dd, Ji = 1.8 Hz, J2= 8.4 Hz, 1 H), 7.30 (dd, Ji = 0.6 Hz, J2= 8.4 Hz, 1 H), 6.86 (dd, Ji = 1.6 Hz, J2= 7.8 Hz, 1 H), 6.78 (dd, Ji = 1.2 Hz, J2= 8.0 Hz, 1 H), 6.75 (d, J= 2.4 Hz, 2H), 6.71 (d, J= 8.4 Hz, 2H), 6.68 (t, J= 8.0 Hz, 1 H), 6.64 (dd, Ji = 2.4 Hz, J2= 8.4 Hz, 2H), 3.32 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 3.22 (broad, 3H), 2.84 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 1.72 (q, J = 7.0 Hz, 2H), 1.60 (q, J = 7.0 Hz, 2H), 1 .47 (m, 4H); 13C-NMR (400 MHz, CDCI3) δ 199.14, 160.33, 153.30, 150.70, 145.73, 145.39, 142.20, 131.15, 130.1 1 , 128.31 , 125.20, 124.14, 122.19,
120.63, 1 19.13, 1 15.43, 1 13.33, 1 1 1 .37, 103.34, 35.72, 34.29, 28.81 -30.60; MS [M+H]" 648.1 162 Da.
【０１７７】
Ｂ．二足性カテコール化合物の合成
２５０ｍＬの容量の底フラスコ内で、３８ｍＬのＨ２Ｏ中の２３４ｍｇ（１ｍｍｏｌ）のＮａＩＯ４の溶液を調製し、氷浴で冷却した。次いで、１ｍＬのＥｔ２Ｏ中に溶解した対応するカテコール（１ｍｍｏｌ）を添加し、１５分間激しく撹拌した。その後、ジクロロメタン（ＤＣＭ、４×８ｍＬ）を添加して対応する形成されたキノンの抽出を行った。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過した。一方、２ｍＬのジクロロメタン中の対応するジチオール（０．５ｍｍｏｌ）の溶液を、シュレンクフラスコ内の不活性雰囲気下で調製した。この溶液に、２２９．５μｌのトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ、３ｍｍｏｌ）をさらに添加した。最後に、ＤＣＭ中の対応するキノンの溶液をジチオールを含む溶液に添加し、さらに混合物を光から保護し、不活性雰囲気下で磁気撹拌しながら６時間放置した。この後、溶媒およびＴＦＡの両方を真空下で除去して、二足性誘導体と一足性誘導体との混合物を含む反応粗生成物を得た。この混合物をクロマトグラフィーカラムを使用して精製した。
【０１７８】
実施例５：化合物１６の合成：
【化４５】
2020529426.tif 000048
２５０ｍＬの容量の底フラスコ内で、３８ｍＬのＨ２Ｏ中の２３４ｍｇ（１ｍｍｏｌ）のＮａＩＯ４溶液を調製し、氷浴で冷却した。次いで、１ｍＬのＥｔ２Ｏ中に溶解した１１０ｍｇのピロカテコール（１ｍｍｏｌ）を添加し、１５分間激しく撹拌した。その後、ジクロロメタン（ＤＣＭ、４×８ｍＬ）を添加して形成されたｏ−キノンの抽出を行った。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過した。一方、２ｍＬのジクロロメタン中に７３ｍｇの２，２’−（エチレンジオキシ）ジエタンチオール（０．５ｍｍｏｌ）を含む溶液を、シュレンクフラスコ内の不活性雰囲気下で調製した。この溶液に、２２９．５μｌのトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ、３ｍｍｏｌ）をさらに添加した。最後に、ＤＣＭ中のｏ−キノンの溶液をジチオールを含む溶液に添加し、さらに混合物を光から保護し、不活性雰囲気下で磁気撹拌しながら６時間放置した。この後、溶媒およびＴＦＡの両方を真空下で除去して、生成物１６および１２を含む粗生成物を得た。生成物混合物を、７／３のヘキサン／酢酸エチル溶離液混合物を用いたクロマトグラフィーカラムを使用して、総収率５１％（二足性誘導体１６が３７．３％および一足性生成物１２が２０．７％）で精製した。１６の特性：1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ 7.65 (broad, 1 H), 7.01 (dd, Ji = 1.5 Hz, J2= 7.8 Hz, 2H), 6.93 (dd, Ji = 1.5 Hz, J2= 8.0 Hz, 2H), 6.76 (t, J= 7.8 Hz, 2H), 5.85 (broad, 1 H), 3.70 (s, 4H), 3.57 (t, J = 5.8 Hz, 2H), 2.94 (t, J = 5.8 Hz, 2H).13C-NMR (400 MHz, CDCIs) δ 145.77, 144.84, 127.75, 121 .04, 1 18.65, 1 17.01 , 70.23, 68.98, 36.96; MS/ESI- [M- H]" 398.086 Da.
【０１７９】
Ｃ．星型のカテコール化合物の合成（３分岐）
２５０ｍＬの容量の底フラスコで、３８ｍＬのＨ２Ｏ中の２３４ｍｇ（１ｍｍｏｌ）のＮａＩＯ４の溶液を調製し、氷浴で冷却した。次いで、１ｍＬのＥｔ２Ｏ中に溶解した対応するカテコール（１ｍｍｏｌ）を添加し、１５分間激しく撹拌した。その後、ジクロロメタン（ＤＣＭ、４×８ｍＬ）を添加して対応する形成されたキノンの抽出を行った。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過した。一方、２ｍＬのジクロロメタン中の対応するトリチオール（０．３３ｍｍｏｌ〜１．２ｍｍｏｌ）の溶液を、シュレンクフラスコ内の不活性雰囲気下で調製した。この溶液に、２２９．５μｌのトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ、３ｍｍｏｌ）をさらに添加した。最後に、ＤＣＭ中の対応するキノンの溶液をトリチオールを含む溶液に添加し、さらに混合物を光から保護し、不活性雰囲気下で磁気撹拌しながら６時間放置した。この後、溶媒およびＴＦＡの両方を真空下で除去して反応粗生成物を得、クロマトグラフィーカラムを使用して精製した。
【０１８０】
実施例６：化合物２０の合成：
【化４６】
2020529426.tif 000049
２５０ｍＬの容量の底フラスコで、３８ｍＬのＨ２Ｏ中の２３４ｍｇ（１ｍｍｏｌ）のＮａＩＯ４の溶液を調製し、氷浴で冷却した。次いで、１ｍＬのＥｔ２Ｏ中に溶解した対応するカテコール（１ｍｍｏｌ）を添加し、１５分間激しく撹拌した。その後、ジクロロメタン（ＤＣＭ、４×８ｍＬ）を添加して対応する形成されたキノンの抽出を行った。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過した。一方、２ｍＬのジクロロメタン中のトリメチロールプロパントリ（３−メルカプトプロピオネート）（１．２ｍｍｏｌ）の溶液を、シュレンクフラスコ内の不活性雰囲気下で調製した。この溶液に、２２９．５μｌのトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ、３ｍｍｏｌ）をさらに添加した。最後に、ＤＣＭ中の対応するキノンの溶液をトリチオールを含む溶液に添加し、さらに混合物を光から保護し、不活性雰囲気下で磁気撹拌しながら６時間放置した。この後、溶媒およびＴＦＡの両方を真空下で除去して、粗反応物を得た。生成物混合物を、４／６のヘキサン／ジエチルエーテル溶離液混合物を用いたクロマトグラフィーカラムを使用して、生成物２０の総収率４５％で精製した。２０の特性：1H-NMR (360 MHz, CDCI3) δ 6.99 (dd, Ji = 1 .8 Hz, J2= 7.8 Hz, 1 H), 6.94 (dd, Ji = 1.8 Hz, J2= 7.8 Hz, 1 H), 6.79 (t, J= 7.8 Hz, 1 H), 4.09 (s, 6H), 2.97 (t, J= 6.5 Hz, 2H), 2.77 (q, J= 6.7 Hz, 4H), 2.67 (t, J= 6.2 Hz, 4H), 2.55 (t, J= 6.7 Hz, 2H), 1.63 (t, J= 8.1 Hz, 2H), 1.50 (q, J= 7.7 Hz, 2H), 0.91 (t, J= 7.6 Hz, 3H); 13C-NMR (400 MHz, CDCI3) δ 172.10, 171 .82, 145.16, 144.67, 127.13, 121 .32, 1 18.00, 1 17.15, 64.44, 64.12, 41 .03, 38.68, 34.02, 31.23, 23.19, 19.99, 7.67; MS/ESI- [M-H]" 505.103 Da.
【０１８１】
実施例７：化合物２１の合成：
【化４７】
2020529426.tif 000050
２５０ｍＬの容量の底フラスコ内で、３８ｍＬのＨ２Ｏ中の２３４ｍｇ（１ｍｍｏｌ）のＮａＩＯ４の溶液を調製し、氷浴で冷却した。次いで、１ｍＬのＥｔ２Ｏ中に溶解した対応するカテコール（１ｍｍｏｌ）を添加し、１５分間激しく撹拌した。その後、ジクロロメタン（ＤＣＭ、４×８ｍＬ）を添加して対応する形成されたキノンの抽出を行った。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過した。一方、２ｍＬのジクロロメタン中のトリメチロールプロパントリ（３−メルカプトプロピオネート）（０．３３ｍｍｏｌ）の溶液を、シュレンクフラスコ中の不活性雰囲気下で調製した。この溶液に、２２９．５μｌのトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ、３ｍｍｏｌ）をさらに添加した。最後に、ＤＣＭ中の対応するキノンの溶液をトリチオールを含む溶液に添加し、さらに混合物を光から保護し、不活性雰囲気下で磁気撹拌しながら６時間放置した。この後、溶媒およびＴＦＡの両方を真空下で除去して、粗反応物を得た。生成物混合物を、７／３のヘキサン／酢酸エチル溶離液混合物を用いたクロマトグラフィーカラムを使用して、生成物２１の総収率１４％で精製した。２１の特性：1H-NMR (360 MHz, CDCI3) δ 7.00 (dd, Ji = 1 .6 Hz, J2= 7.7 Hz, 1 H), 6.94 (dd, Ji = 1.6 Hz, J2= 7.9 Hz, 1 H), 6.78 (t, J= 7.9 Hz, 1 H), 4.09 (s, 6H), 2.97 (t, J= 6.6 Hz, 4H), 2.77 (q, J= 6.5 Hz, 2H), 2.67 (t, J= 6.6 Hz, 2H), 2.57 (t, J= 6.7 Hz, 4H), 1.63 (t, J= 8.2 Hz, 1 H), 1.50 (q, J= 7.6 Hz, 2H), 0.91 (t, J= 7.4 Hz, 3H); 13C-NMR (400 MHz, CDCI3) δ 171.03, 170.79, 143.92, 143.47, 125.93, 120.15, 1 16.88, 1 15.99, 63.26, 62.96, 39.87, 37.51 , 32.92, 30.45, 22.04, 18.78, 6.49; FT-IR (ATR) v(cm"1) 3404, 2968, 2944, 1727, 1602, 1587, 1459, 1354, 1245, 1222, 1 189, 1 138, 1056, 1002, 935, 899, 823, 777, 728, 674, 639, 567; MS/ESI-[M-H]" 613.125 Da.
【０１８２】
Ｄ．星型のカテコール誘導体の合成（４分岐）
２５０ｍＬの容量の底フラスコ内で、３８ｍＬのＨ２Ｏ中の２３４ｍｇ（１ｍｍｏｌ）のＮａＩＯ４の溶液を調製し、氷浴で冷却した。次いで、１ｍＬのＥｔ２Ｏ中に溶解した対応するカテコール（１ｍｍｏｌ）を添加し、１５分間激しく撹拌した。その後、ジクロロメタン（ＤＣＭ、４×８ｍＬ）を添加して対応する形成されたキノンの抽出を行った。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過した。一方、２ｍＬのジクロロメタン中の対応するテトラチオール（０．２５ｍｍｏｌ〜１．１ｍｍｏｌ）の溶液を、シュレンクフラスコ内の不活性雰囲気下で調製した。この溶液に、２２９．５μｌのトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ、３ｍｍｏｌ）をさらに添加した。最後に、ＤＣＭ中の対応するキノンの溶液をテトラチオールを含む溶液に添加し、さらに混合物を光から保護し、不活性雰囲気下で磁気撹拌しながら６時間放置した。この後、溶媒およびＴＦＡの両方を真空下で除去して反応粗生成物を得、クロマトグラフィーカラムを使用して精製した。
【０１８３】
実施例８：化合物２４の合成：
【化４８】
2020529426.tif 000051
２５０ｍＬの容量底フラスコ内で、３８ｍＬのＨ２Ｏ中の２３４ｍｇ（１ｍｍｏｌ）のＮａＩＯ４の溶液を調製し、氷浴で冷却した。その後、１ｍＬのＥｔ２Ｏ中に溶解したピロカテコール（１ｍｍｏｌ）を添加し、１５分間激しく撹拌した。その後、ジクロロメタン（ＤＣＭ、４×８ｍＬ）を添加して対応する形成されたキノンの抽出を行った。その後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過した。一方、２ｍＬのジクロロメタン中のペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）（１．１ｍｍｏｌ）の溶液を、シュレンクフラスコ内の不活性雰囲気下で調製した。この溶液に、２２９．５μｌのトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ、３ｍｍｏｌ）をさらに添加した。最後に、ＤＣＭ中の対応するキノンの溶液をテトラチオールを含む溶液に添加し、さらに混合物を光から保護し、不活性雰囲気下で磁気撹拌しながら６時間放置した。この後、溶媒およびＴＦＡの両方を真空下で除去して、粗反応物を得た。生成物混合物を、６／４のヘキサン／酢酸エチル溶出液混合物を用いたクロマトグラフィーカラムを使用して、生成物２４の総収率５０％で精製し、副産物として収率２０％で化合物２５を得た。２４の特性：1H-NMR (360 MHz, CDCIs) δ 6.99 (dd, Ji = 1 .7 Hz, J2= 7.8 Hz, 1 H), 6.93 (dd, Ji = 1 .7 Hz, J2= 8.0 Hz, 1 H), 6.79 (t, J= 7.8 Hz, 1 H), 4.19 (s, 8H), 6.99 (dd, Ji = 1.8 Hz, J2= 7.8 Hz, 1 H), 2.97 (t, J= 6.4 Hz, 2H), 2.77 (m, 6H), 2.68 (t, J= 6.3 Hz, 6H), 2.55 (t, J= 6.4 Hz, 2H), 1 .64 (t, J= 8.1 Hz, 1 H); 13C-NMR (400 MHz, CDCI3) δ 171 .92, 171 .57, 145.12, 144.63, 127.05, 121 .40, 1 17.91 , 1 17.22, 62.45, 62.66, 42.32, 38.54, 33.91 , 31.55, 19.91 ; MS/ESI- [M-H]" 595.081 Da.
【０１８４】
実施例９：カテコール環および機能性部分を有する構造（ＩＶ）の化合物の合成：
【化４９】
2020529426.tif 000052
【０１８５】
実施例９．１：化合物３１の合成：
２ｍＬの無水トルエン中の３３０ｍｇのＰＥＧ−アクリレート（ＭＷ：２０００、ｋ〜４５）（０．１７ｍｍｏｌ）の溶液を、１０ｍＬの容量の首の長いシュレンクフラスコで不活性雰囲気下で調製し、加熱して透明な溶液を形成した。その後、１６ｍｇのＡＩＢＮ（０．０６ｍｍｏｌ）、および２．６ｍＬの無水トルエン中の２００ｍｇのカテコール誘導体２４（０．３４ｍｍｏｌ）の溶液を２４時間にわたって３回に分けて添加した。反応は還流温度で行われ、アクリレート二重結合のプロトン特性シグナルが完全に消失するまで核磁気共鳴を行った。反応が完了した後、室温まで冷却し、反応混合物を真空下で濃縮した。最小量のジクロロメタンに再溶解した油を得た。最後に、白っぽい濁りが観察されるまでジエチルエーテルを添加した。混合物を冷凍庫で一晩放置し、形成された白色沈殿物を濾過し、冷ジエチルエーテルで数回洗浄し、真空下で乾燥させて、化合物３１を収率６７％で得た。３１の特性：1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ 7.20-6.63 (broad, 3H), 4.22 (broad, 2H), 4.16 broad, 8H), 4.05-3.47 (broad, >150H), 3.36 (s, 3H), 3.22- 2.44 (broad, 20H), 1.64 (t, J= 8.22 Hz, 2H); 13C-NMR (400 MHz, CDCI3) δ 171 .92, 171 .57, 145.12, 144.63, 127.05, 122.64, 121 .40, 72.20, 70.80, 69.41 , 64.02, 62.66, 62.45, 59.03, 43.78, 42.32, 42.03, 38.54, 37.63, 36.62, 35.51 , 34.53, 33.81 , 31 .55, 28.17, 27.88, 26.86, 26.47, 25.79, 25.54, 23.70, 23.15, 19.91 ; MALDI-MS (matrix: dithranol), m/z (M+Na+) 141 1 , 1455, 1499, 1543, 1587, 1631 , 1675, 1719, 1763, 1807, 1851 , 1895, 1939, 1983, 2027, 2071 , 21 15, 2159, 2203, 2247, 2291 , 2335, 2379, 2423, 2467, 2512, 2556, 2600, 2644, 2688, 2732, 2777, 2821 , 2865, k= 15-48に対応する.
【０１８６】
例９．２：化合物３２の合成：
１０ｍＬの容量の首の長のシュレンクフラスコ内で、１２ｍＬの無水アセトニトリル中の１５０ｍｇのフルオレセインｏ−アクリレート（０．３９ｍｍｏｌ）の溶液を不活性雰囲気下で調製し、加熱して透明な溶液を形成した。次いで、３６ｍＬのＡＩＢＮ（０．２２ｍｍｏｌ）、および５ｍＬの無水アセトニトリル中の４５０ｍｇのカテコール誘導体２４（０．７５ｍｍｏｌ）の溶液を２４時間にわたって３回に分けて添加した。反応は還流温度で行われ、アクリレート二重結合のプロトン特性シグナルが完全に消失するまで核磁気共鳴を行った。反応が完了した後、室温まで冷却し、反応混合物を真空下で濃縮した。油が得られ、これをヘキサン：酢酸エチルの勾配が３：７から１００％酢酸エチルおよび１００％アセトンを使用するカラムクロマトグラフィーにより精製した。目的の生成物を含む画分は油であり、ジエチルエーテルから結晶化したことが判明した。形成されたオレンジ色の固体をろ過し、ジエチルエーテルで繰り返し洗浄した。最後に、固体をヘキサンで処理し、濾過し、洗浄し、乾燥させて、生成物３２を収率３１％で得た。３２の特性：1H-NMR (400 MHz, (CD3)2CO) δ 8.01 (m, 1 H), 7.82 (td, Ji = 1 .32 Hz, J2 = 7.41 Hz, 1 H), 7.75 (td, Ji = 1.01 Hz, J2 = 7.41 Hz, 1 H), 7.39-7.16 (broad, 2H), 6.95-6.87 (broad, 5H), 6.81 (s, 1 H), 6.77 (d, J = 2.30 Hz, 1 H), 6.72-6.65 (broad, 1 H), 4.26 (s, 8H), 3.17-2.61 (broad, 20 H), 1.61 (t, J = 7.99 Hz, 2H); 13C-NMR (400 MHz, (CD3)2CO) δ 170.84, 168.8, 159.6, 153.1 , 152.9, 152.5, 152.3, 155.2, 151 .7, 135.4, 135.2, 130.1 , 129.3, 129.1 , 127.0, 126.5, 124.7, 124.1 , 1 18.0, 1 12.8, 1 12.4, 1 10.8, 1 10.3, 102.5, 102.4, 69.1 , 65.4, 62.6, 46.2, 43.4, 42.3, 33.7, 27.6, 27.2, 25.7; MS/ESI-[M-H]" 981 .160 Da.
【０１８７】
Ｅ．ビスチオールの酸化カップリングにより得られるカテコールポリマーの合成
以下のアプローチにより、チオールをカップリングしてポリジスルフィドを形成することにより、ポリマーの例を合成した。これらは２つのクラス（ホモポリマーとヘテロポリマー）であった。
【０１８８】
Ｅ−１．ビスチオールの酸化的カップリングにより得られるカテコールホモポリマーの合成
１ｍｍｏｌの式ＩＩＩａ、ＩＶａまたはＩＶｂの対応するカテコールを秤量して、丸底フラスコに入れ、必要最小量のエタノールに溶解した。一方、分子ヨウ素の溶液を、最小量のエタノール中で、チオールおよびヨウ素の化学量論をそれぞれ２対１に保ちながら調製した（生成物ＩＩＩａまたはＩＶｂについては１つのジチオールに対して１ｍｍｏｌのＩ２、式ＩＶａの生成物については１つのトリチオールに対して１．５ｍｍｏｌのＩ２）。分子ヨウ素（明るいオレンジ色）を含むこの第２の溶液を、分子ヨウ素の典型的なオレンジ色が持続するまで、対応するカテコールチオール（無色の溶液）を含む第１の溶液に磁気撹拌しながら滴下した。この時点で、すべてのチオール基が反応し、過剰な分子ヨウ素が存在すると推定された。出発カテコールに応じて、異なるテクスチャーの沈殿物の出現が観察された。上清液を除去し、沈殿物をエタノールで繰り返し洗浄した。
【０１８９】
実施例１０：ホモポリマー２６の合成：
【化５０】
2020529426.tif 000053
１ｍｍｏｌのカテコール２０を秤量して、丸底フラスコに入れ、必要最小量のエタノール（約０．５ｍＬ）に溶解した。一方、分子ヨウ素の溶液を、２５３ｍｇ（１ｍｍｏｌ）を秤量し、１．５ｍＬのエタノールに溶解することにより調製した。分子ヨウ素（明るいオレンジ色）を含むこの第２の溶液を、分子ヨウ素の典型的な明るいオレンジ色が持続するまで、カテコール２０（無色溶液）を含む第１の溶液に磁気撹拌しながら滴下した。粘性沈殿物の出現が並行して観察された。上清液を除去し、沈殿物をエタノールで繰り返し洗浄して、化合物２６を収率５３％で得た。得られた固体を、ジクロロメタンまたはクロロホルム等の有機溶媒に再溶解した。２６の特性：1H-NMR (360 MHz, CDCI3) δ 6.97 (d, J= 7.2 Hz, 1 H), 6.92 (d, J= 7.2 Hz, 1 H), 6.78 (t, J= 7.2 Hz, 1 H), 4.07 (s, 6H), 2.96 (t, J= 6.2 Hz, 2H), 2.90 (m, 4H), 2.76 (t, 4H), 2.55 (t, J= 6.1 Hz, 2H), 1.50 (m, 2H), 0.91 (t, J= ~6 Hz, 3H).13C-NMR (400 MHz, CDCI3) 5 172.14, 171 .95, 145.25, 144.72, 127.05, 121 .27, 1 18.23, 1 17.16, 64.50, 64.30, 41 .05, 34.26, 34.12, 33.12, 31 .56, 23.22, 7.73;FR-IR (ATR) v(cm"1) 3409, 2969, 2928, 1727, 1602, 1587, 1459, 1352, 1218, 1 132, 1056, 1015, 991 , 929, 899, 851 , 824, 750, 728, 666, 640, 567; MALDI-MS (matrix: dithranol) (Figure 5), m/z (M+Na+) 1032, 1537, 2042, 2547, 3051 , 3556, 4061 , 4565, 5070, 5576, 6080, 6586, n=2-13に対応する.
【０１９０】
実施例１１：ホモポリマー３３の合成：
【化５１】
2020529426.tif 000054
２０ｍＬバイアル中に０．０４ｍｍｏｌのカテコールモノマー３１を秤量し、必要最小量のメタノール（約１ｍＬ）に溶解した。一方、分子ヨウ素の溶液を、１９ｍｇ（０．０７ｍｍｏｌ）秤量し、０．２ｍＬのメタノールに溶解して調製した。ヨウ素分子（明るいオレンジ色）を含むこの２番目の溶液を、ヨウ素分子のオレンジ色が持続するまで、カテコール誘導体を含む第１の溶液に磁気撹拌しながら滴下した。反応粗生成物を１時間撹拌した。最後に、沈殿が現れるまでジエチルエーテルを最終溶液に添加した。沈殿物を冷凍庫で一晩放置し、翌日沈殿物を濾過し、最初に冷ジエチルエーテルで、次にエタノールで繰り返し洗浄し、化合物３３を収率４５％で得た。３３の特性：1H-NMR (250 MHz, CDCIs) δ 7.1 -6.6 (broad, 3H), 4.1 -4.4 (broad, 10H), 4.05-3.42 (broad, > 150H), 3.38 (s, 3H), 3.26-2.44 (broad, 20H).
【０１９１】
実施例１２：ホモポリマー２８の合成：
【化５２】
2020529426.tif 000055
１ｍｍｏｌのカテコール２４を秤量して、丸底フラスコに入れ、必要最小量のエタノール（約０．５ｍＬ）に溶解した。一方、分子ヨウ素の溶液を、３８０ｍｇ（１．５ｍｍｏｌ）秤量し、２ｍｌのエタノールに溶解して調製した。分子ヨウ素（明るいオレンジ色）を含むこの第２の溶液を、分子ヨウ素の典型的なオレンジ色が持続するまで、カテコール２４（無色溶液）を含む第１の溶液に磁気撹拌しながら滴下した。この時点で、すべてのチオール基が反応し、過剰な分子ヨウ素が存在すると推定された。固体の白色沈殿物の出現が観察された。上清液を除去し、沈殿物をエタノールで繰り返し洗浄して、生成物２８を収率１８％で得た。得られた白色固体は、完全に架橋された構造のポリマーと一致して、通常の有機溶媒（アルコール、アセトン、酢酸エチル、塩素化溶媒、ＤＭＦ）に不溶であった。２８の特性：FR-IR (ATR) v(cm"1) 3402, 2963, 2927, 1726, 1602, 1587, 1459, 1350, 1227, 1 127, 1021 , 982, 929, 899, 852, 822, 775, 728, 666, 639, 567.
【０１９２】
Ｅ−２．ビスチオールの酸化的カップリングにより得られるカテコールヘテロポリマーの合成
式ＩＩＩａ、ＩＶａまたはＩＶｂの対応するカテコール１ｍｍｏｌ、および２つ以上のチオール基を有する様々な量の別の化合物を秤量し、丸底フラスコに入れ、さらに上記化合物で所望の化学量論を維持し、前記混合物を必要最小量のエタノールで溶解した。一方、最小量のエタノール中、各チオールおよびヨウ素の化学量論をそれぞれ２対１に保ちながら、分子ヨウ素の溶液を調製した。分子ヨウ素（明るいオレンジ色）を含むこの第２の溶液を、分子ヨウ素の典型的なオレンジ分子が持続するまで、生成物混合物（無色溶液）を含む第１の溶液に激しく磁気撹拌しながら滴下した。この時点で、すべてのチオール基が反応し、過剰なヨウ素分子が存在すると推定された。出発混合物に応じて、異なるテクスチャーの沈殿物の出現が観察された。液体上清を除去し、沈殿物をエタノールで繰り返し洗浄し、対応するヘテロポリマーで識別される沈殿物を残した。
【０１９３】
実施例１３：ヘテロポリマー２７の合成：
【化５３】
2020529426.tif 000056
２５３ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）のカテコール２０および９１ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）の２，２’−（エチレンジオキシ）ジエタンチオールを秤量し、丸底フラスコに入れ、必要最小量のエタノール（約０．５ｍＬ）で溶解した。一方、分子ヨウ素の溶液を、２５３ｍｇ（１ｍｍｏｌ）秤量し、１．５ｍｌのエタノールに溶解して調製した。分子ヨウ素（明るいオレンジ色）を含むこの第２の溶液を、分子ヨウ素の典型的なオレンジ色が持続するまで、カテコール２０と２，２’−（エチレンジオキシ）ジエタンチオールとの混合物（無色溶液）を含む第１の溶液に磁気撹拌しながら滴下した。この時点で、すべてのチオール基が反応し、過剰なヨウ素分子が存在すると推定された。粘性沈殿物の出現が観察された。液体上清を除去し、沈殿物をエタノールで繰り返し洗浄し、ジクロロメタンまたはクロロホルム等の塩素化溶媒に懸濁し、ポリマー２７を特定した。２７の特性：1H-NMR (360 MHz, CDCI3) δ 6.97 (1 H), 6.91 (1 H), 6.77 (1 H), 4.06 (6H), 3.76 (4H), 3.66 (4H), 2.98 (2H), 2.90 (4H), 2.88 (4H), 2.76 (4H), 2.57 (2H), 1 .49 (2H), 0.89 (3H);13C-NMR (400 MHz, CDCI3) δ 172.02, 171 .90, 145.22, 144.67, 126.99, 121 .23, 1 18.17, 1 17.12, 70.60, 69.86, 64.43, 64.23, 41.00, 38.56, 34.06, 33.31 , 33.06, 31 .51 , 23.16, 7.70.MALDI-MS (matrix: dithranol) (Figure 5), m/z (M+Na+)1031 , 1535, 2040, 2546 (n- x=0; x=2-5), 121 1 , 1716, 2219, 2725 (n-x=1 ; x=1 -5), 1391 , 1895, 2401 (n-x=2; x=2-4), 1067, 1571 (n-x=3; x=1 -2), 1247 (n-x=4; x=1).
【０１９４】
Ｆ．一足性カテコール化合物によるｅｘ  ｓｉｔｕコーティングの調製
実施例１４：カテコール１、２、４および５によるＴｉＯ２表面のコーティング：
ΤｉＯ２でコーティングされたおよそ４ｃｍ２の長方形の表面を、セクションＡに記載されている一般的な手順により得られた適切な溶媒（ジクロロメタン中の１ｂまたは２ｂ、ＴＨＦ中の４または５）中の一置換または二置換カテコールの１０ｍＭ溶液に３時間浸漬した。その後、基材をＭｅＯＨで完全に洗浄し、Ｎ２流により乾燥させた。基材へのカテコールコーティングによって提供される疎水性を検証するために、接触角の測定を行った（図１を参照）。
【０１９５】
実施例１５：カテコール６によるマグネタイトナノ粒子のコーティング：
オレイン酸（約２０ｍｇ／ｍＬ）で安定化したヘキサン中のマグネタイトナノ粒子の懸濁液３００μＬを、１ｍＬのジクロロメタン中の１５ｍｇのカテコール６（約０．０１７ｍｍｏｌ）を含む溶液に添加し、１５時間振盪した。その後、サンプルを遠心分離し、ジクロロメタンで１回、ヘキサンで４回洗浄した。図４に、オレイン酸で安定化したマグネタイトナノ粒子を含むバイアル、およびカテコール６で安定化したコーティング後のナノ粒子を含むバイアルの２つを示す。図４ａは、水（下）、およびヘキサン中のオレイン酸で安定化したマグネタイトの安定した懸濁液（上）を含むバイアルを示す。図４ｂは、ヘキサン（上）、およびヘキサン中のカテコール６で安定化されたマグネタイトの安定した懸濁液（下）を含むバイアルを示す。
【０１９６】
Ｇ．アンモニアおよび空気の存在下での一足性カテコール化合物の酸化重合により得られる化合物の調製
アンモニアの存在下での酸化重合による式（Ｉ）のカテコールから誘導されるポリマーの合成を、ＥＰ２５８９５７８に開示されているのと同様にして行った。このために、式（Ｉ）の対応するカテコール１ｍｍｏｌを７０ｍＬのイソプロパノールに溶解し、７．５５ｍＬのＮＨ３（水溶液、２５％、１００ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を５５℃に加熱して６時間撹拌した。その後、６０ｍＬのＨ２Ｏを添加した。残存する溶媒を蒸発させ、ＨＣｌ（濃縮）を滴下してｐＨを５にした。この時点で、混合物を適切な溶媒（３×２０ｍＬ）で抽出し、無水ＮａＳＯ４で乾燥し、減圧下で溶媒を除去した。このようにして、対応するポリマーを得た。
【０１９７】
実施例１６：化合物ｐ２の調製
０．４ｇ（１ｍｍｏｌ）の化合物１ｂ（実施例１．１に記載されるようにして得られる）を７０ｍＬのイソプロパノールに溶解し、７．５５ｍＬのＮＨ３（水溶液、２５％、１００ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を５５℃に加熱して６時間撹拌した。その後、６０ｍＬのＨ２Ｏを添加した。その後、残存する溶媒を蒸発させ、ＨＣｌ（濃縮）を滴下してｐＨを５にした。この時点で、混合物をヘキサン（３×２０ｍＬ）で抽出し、無水ＮａＳＯ４で乾燥し、減圧下でヘキサンを除去した。このようにして、化合物ｐ２として同定される非常に粘性の黒色の油を３５０ｍｇ得た。
【０１９８】
実施例１７：化合物ｐ４の調製
５８８ｍｇ（１ｍｍｏｌ）のカテコール４（セクションＡに記載の一般的な手順で得られる）を７０ｍＬのイソプロパノールに溶解し、７．５５ｍＬのＮＨ３（水溶液、２５％、１００ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を５５℃に加熱して６時間撹拌した。その後、６０ｍＬのＨ２Ｏを添加した。その後、残存する溶媒を蒸発させ、ＨＣｌ（濃縮）を滴下してｐＨを５にした。この時点で、混合物をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、３×２０ｍＬ）で抽出し、無水ＮａＳＯ４で乾燥し、減圧下でＴＨＦを除去した。このようにして、黒色固体（ｐ４）を５０５ｍｇ得た。
【０１９９】
Ｈ．アンモニアと空気の存在下で、一脚のカテコール化合物の酸化重合により得られた化合物を用いた、ｅｘ  ｓｉｔｕコーティングの調製
対応するポリマーが得られたら、適切な溶媒に可溶化し、この溶液を使用して、ｅｘ  ｓｉｔｕコーティングを行った。約４ｃｍ２の肉眼で視認できる物体、具体的には綿織物、ガラスまたは酸化チタンを、１０ｍＭの濃度の対応するカテコール誘導体の適切な溶媒、または上記のようにアンモニアとの反応により形成されるポリマー１〜５質量％を含む溶液に、２分〜３時間の範囲の時間浸漬した。その後、各材料をＭｅＯＨで十分に洗浄し、Ｎ２流により乾燥させた。
【０２００】
実施例１８：化合物ｐ２による綿織物のｅｘ  ｓｉｔｕコーティング
約４ｃｍ２の綿織物片を、ヘキサン中のｐ２の１質量％溶液に２分間浸漬した。その後、それをＭｅＯＨで十分に洗浄し、Ｎ２流により乾燥させた。ポリマーによって提供される疎水性を確認するために、接触角の測定を行った。この目的のために、コーティングの有無にかかわらず、水滴を綿織物に与え、接触角を測定した。コーティングされていない綿では、液滴はすぐに吸収されたが、コーティングされた織物では、ｐ２についての接触角が１４９．８°であった（図２）。材料は１時間超観察されたが、生地による目に見えるほどの吸収はなかった。
【０２０１】
実施例１９：化合物ｐ４による綿織物のｅｘ  ｓｉｔｕコーティング
約４ｃｍ２の綿織物片を、ＴＨＦ中のｐ４の１％質量溶液に２分間浸漬した。その後、それをＭｅＯＨで十分に洗浄し、Ｎ２流により乾燥させた。ポリマーによって提供される疎水性と疎油性とを確認するために、接触角の測定を行った。この目的のために、コーティングの有無にかかわらず、最初に水滴を綿織物に与え、接触角を測定した（図３ａ）。コーティングされていない綿では、液滴はすぐに吸収されたが、コーティングされた織物では接触角が１３５°であった。材料は１時間超観察されたが、生地による吸収は認められなかった。次に、コーティングされた組織の疎油性を確認するために、テトラデカンの滴が与えられた、この場合、１３０°の接触角が観察された（図３．ｂ）。
【０２０２】
Ｉ．機能性カテコール化合物を含むナノスケールシステムのｅｘ  ｓｉｔｕコーティングの調製
実施例２０：ＰＥＧ化化合物３１による非結晶質ＳｉＯ２ナノ粒子のｅｘ  ｓｉｔｕコーティング
１０ｍｇのシリカナノ粒子（φ＝１５０〜２５０ｎｍ）を不活性雰囲気下で１ｍＬの無水ジクロロメタンに分散させた。この懸濁液に、１ｍＬの無水ジクロロメタン中の４０ｍｇのＰＥＧ化カテコール化合物３１の溶液を添加し、室温で一晩３００ｒｐｍで撹拌した。その後、上清を廃棄し、ナノ粒子をジクロロメタンで３回洗浄した。処理されたナノ粒子を風乾し、エタノールに再懸濁し、ＳＴＥＭで観察し、表面のコントラストにより数ナノメートルの超微細コーティングが観察された（図７）。
【０２０３】
実施例２１：蛍光化合物３２による非結晶質ＳｉＯ２ナノ粒子のｅｘ  ｓｉｔｕコーティング
５ｍｇのシリカナノ粒子（φ＝１５０〜２５０ｎｍ）を不活性雰囲気下で０．５ｍＬのアセトンに分散させた。この懸濁液に、０．５ｍＬのアセトン中の１０ｍｇの蛍光カテコール化合物３２の溶液を添加し、室温で１６時間２５０ｒｐｍで磁気撹拌した。その後、上清を廃棄し、ナノ粒子をＨＰＬＣグレードのアセトンで３回洗浄した。処理されたナノ粒子を風乾し、エタノールに再懸濁し、ＳＴＥＭで観察し、表面のコントラストにより数ナノメートルの超微細コーティングが観察された（図９）。同じコーティングされたナノ粒子を蛍光光学顕微鏡（Ｘｅランプ、λｅｘ＝４５０〜４９０ｎｍ）で観察し、強い蛍光シグナルが観察された（図１０）。
【０２０４】
Ｊ．機能性カテコール化合物に由来するポリマーを用いたナノスケールシステムのｅｘ  ｓｉｔｕコーティングの調製
実施例２２：ＰＥＧ化ポリマー３３による非結晶質ＳｉＯ２ナノ粒子のｅｘ  ｓｉｔｕコーティング
１０ｍｇのシリカナノ粒子（φ＝１５０〜２５０ｎｍ）を２ｍＬのジクロロメタンに分散させた。この懸濁液に、１ｍＬの無水ジクロロメタン中の４０ｍｇのＰＥＧ化カテコールポリマー３３の溶液を添加し、室温で１６時間２５０ｒｐｍで磁気撹拌した。その後、上清を廃棄し、ナノ粒子をジクロロメタンで３回洗浄した。処理されたナノ粒子を風乾し、エタノールに再懸濁し、ＳＴＥＭで観察し、表面のコントラストにより数ナノメートルの超微細コーティングが観察された（図８）。
【０２０５】
Ｋ．カテコール化合物に由来するポリマーの接着試験
実施例２３：化合物２６を用いたせん断接着強度試験（重ねせん断接着試験）
１０ｍｇの化合物２６のアリコートを１ｍＬのジクロロメタンに溶解した。並行して、長方形のプレート状の基材（ガラス：７５ｍｍ×２５ｍｍ×１ｍｍ、銅：１００ｍｍ×２５ｍｍ×１．５ｍｍ）を超音波浴で洗浄し、続いてミリＱ水、エタノール、最後にアセトンで、各溶媒につき１０分間洗浄した。基材を窒素流下で乾燥させた。次いで、４０μｌのポリマー溶液を１つのプレートの約２５×２０ｍｍの領域に広げ、同じ材料の第２のプレートを反対方向に第１のプレートの上に重ねて、示された接着領域を覆った。基材の接合部を、金属クリップで２４時間固定した。接着強度試験を、ＩＳＯ４５８７に従って０．０２ｍｍ／秒の分離速度で行った。
【表１】
2020529426.tif 000057
【図１ａ】
2020529426.tif 000062
【図１ｂ】
2020529426.tif 000063
【図１ｃ】
2020529426.tif 000064
【図１ｄ】
2020529426.tif 000065
【図１ｅ】
2020529426.tif 000066
【図２】
2020529426.tif 000067
【図３ａ】
2020529426.tif 000068
【図３ｂ】
2020529426.tif 000069
【図４】
2020529426.tif 000070
【図５】
2020529426.tif 000071
【図６】
2020529426.tif 000072
【図７ａ】
2020529426.tif 000073
【図７ｂ】
2020529426.tif 000074
【図８ａ】
2020529426.tif 000075
【図８ｂ】
2020529426.tif 000076
【図９】
2020529426.tif 000077
【国際調査報告】
2020529426.tif 000078
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