ビス（トリメチルシリルオキシ）シリルアルキルグリセロールメタクリレートの製造方法
【課題】 SiAGMA型化合物を製造するための改善された方法、とりわけ、二官能価副生物の形成を最小限に抑える方法を提供すること。
【解決手段】（ａ）置換エポキシドを含有する第１の反応混合物を、少なくとも１種のエポキシド開環触媒および少なくとも１種のアクリル酸と反応させて、置換グリセロールアクリレート約６０〜約８５モル％と該置換エポキシドとを含有する第１の反応生成物を形成する工程と、（ｂ）前記第１の反応生成物を求核化合物で処理して、前記置換エポキシドを実質的に含有せず、かつ、前記置換グリセロールアクリレートと該置換エポキシドの求核誘導体とを含有する第２の反応生成物を形成する工程と、（ｃ）前記第２の反応生成物を処理して、前記求核誘導体を除去し、二官能価不純物を約５重量％未満で含有する置換グリセロールアクリレートを生成する工程と、を具備する、方法。
【解決手段】（ａ）置換エポキシドを含有する第１の反応混合物を、少なくとも１種のエポキシド開環触媒および少なくとも１種のアクリル酸と反応させて、置換グリセロールアクリレート約６０〜約８５モル％と該置換エポキシドとを含有する第１の反応生成物を形成する工程と、（ｂ）前記第１の反応生成物を求核化合物で処理して、前記置換エポキシドを実質的に含有せず、かつ、前記置換グリセロールアクリレートと該置換エポキシドの求核誘導体とを含有する第２の反応生成物を形成する工程と、（ｃ）前記第２の反応生成物を処理して、前記求核誘導体を除去し、二官能価不純物を約５重量％未満で含有する置換グリセロールアクリレートを生成する工程と、を具備する、方法。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、シリコーンモノマー、とりわけビス（トリメチルシリルオキシ）シリルアルキルグリセロールメタクリレート(bis(trimethylsilyloxy)silylalkyl glycerol methacrylates)の製造方法に関する。
【０００２】
〔発明の背景〕
シリコーンを含有する種々のモノマーは、眼科用用具（とりわけ、酸素透過性が改善されたソフトコンタクトレンズ）のような医療用具を製造する場合の出発材料として有用であることが分かっている。適切なモノマーの１つのタイプには、トリスおよびビス（トリメチルシリルオキシ）シリルアルキルグリセロールメタクリレート（SiAGMA）が包含される。SiAGMAを製造するための１つの方法には、SiAGMAのエポキシドを、メタクリル酸、およびメタクリル酸のナトリウム塩、カリウム塩またはリチウム塩、およびヒドロキノンモノメチルエーテルのような抑制剤と反応させることが包含される。反応条件には、約１５時間の間加熱することが包含され、約７５〜９５％の純度を有するSiAGMAと、ジメタクリレート(dimethacrylated)副生物を含有する多数種の副生物とが生成される。コンタクトレンズのような眼科用用具を製造するために使用されるモノマー混合物の中に、ジメタクリレート副生物が含有される場合、該ジメタクリレート副生物は、架橋剤として作用することがある。該ジメタクリレート副生物は、少量でも、結果として得られる用具の弾性率(modulus)を変えることがある。したがって、これら二官能価副生物の濃度は、厳しく制御するか、または最小限に抑える必要がある。一般には、扱い難いシリカゲルカラムクロマトグラフィ工程によって、それら二官能価副生物を除去することが行われている。
【０００３】
このように、当該技術分野においては、SiAGMA型化合物を製造するための改善された方法、とりわけ、二官能価副生物の形成を最小限に抑える方法の必要性が存続している。
【０００４】
〔発明の概要〕
本発明は、
（ａ）置換エポキシドを含有する第１の反応混合物を、少なくとも１種のエポキシド開環触媒および少なくとも１種のアクリル酸と反応させて、置換グリセロールアクリレート約５０〜約８５モル％と該置換エポキシドとを含有する第１の反応生成物を形成する工程と、
（ｂ）前記第１の生成混合物を求核化合物で処理して、前記置換エポキシドを実質的に含有せず、かつ、前記置換グリセロールアクリレートと該置換エポキシドの求核誘導体とを含有する第２の反応生成物を形成する工程と、
（ｃ）前記第２の反応生成物を処理して、前記求核誘導体を除去し、二官能価不純物を約５重量％未満で含有する置換グリセロールアクリレートを生成する工程と
を具備する、方法に関する。
【０００５】
〔発明の記述〕
適切な置換エポキシドには、下の式I：
【化１】
（式中、Ｒ1は、求核化合物と反応しないいずれかの置換基である）の置換エポキシドが包含される。好ましいエポキシドには、下の式II：
【化２】
（式中、Ｒ2は、少なくとも１種のＳｉ含有成分、好ましくは少なくとも１種のシリコーンで置換されたＣ1〜Ｃ12アルキル基である）で示されるエポキシドが包含される。適切なＳｉ含有化合物には、式III：
【化３】
［式中、Ａ1およびＡ2は、同一であるかまたは相違し、かつ、低級アルキル基から選ばれ、また、Ｂは、構造：
【化４】
（式中、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5は、同一であるかまたは相違し、かつ、低級アルキル置換基、フェニル置換基、ベンジル置換基、およびトリアルキルシロキシ置換基を包含する群から選ばれる）の基である］の化合物が包含される。本明細書で使用する用語「低級アルキル置換基(lower alkyl)」は、１〜４個の炭素原子を含有するアルキル基をいう。適切なエポキシドの具体的な諸例には、式IV：
【化５】
（式中、Ｒ6およびＲ7は、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基から独立的に選ばれ、ｎは１〜１２の間の整数であり、ｘは０〜３の間の整数である）の化合物が含有される。更にいっそう具体的には、該エポキシドは、（３−グリシドキシプロピル）ビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン((3-glycidoxypropyl)bis(trimethylsiloxy)methylsilane)であることがある。
【０００６】
エポキシドは、過酸化物によるアルケンの酸化、トランスハロヒドリン(trans halohydrin)成分が存在する分子内ＳN２反応による形成、求核酸化剤（例えば、過酸化水素の塩基性溶液）を、α,β-不飽和カルボニル化合物に添加すること、および、スルホニウムイリド(sulfonium ylide)の、カルボニル化合物との反応、を含む多くの方法で形成することができるが、それら方法に限定されない。代替的に、Ｓｉ含有基で置換されたエポキシドは、アリル官能価を有する既に形成されたエポキシドのハイドロシリレーション(hydrosilylation)を行うことによって調製することができる。そのような諸方法は、当業者には周知であり、エポキシドとＳｉ含有基で置換されたエポキシドとの合成経路に関するこのリストは、決して、本発明の範囲をこれらの製法に限定するものではない。
【０００７】
本発明の方法によると、前記エポキシドは、少なくとも１種のアクリル酸および少なくとも１種のエポキシド開環触媒と反応させる。適切なアクリル酸は、１〜４個の間の炭素原子を含有する。前記酸は、メタクリル酸であるのが好ましい。該エポキシドと該アクリル酸との間の反応は等モルである場合があるが、該反応は、過剰のアクリル酸を用いて行うのが好都合である場合がある。したがって、該アクリル酸は、エポキシド１モル当りアクリル酸約１〜約３モルの量で用いることができる。
【０００８】
本発明の第１の工程で使用するエポキシド開環触媒は、エポキシド環を開環するのに当該技術分野で知られている触媒であれば如何なるものでもよい。適切なエポキシド開環触媒には、ルイス酸、ルイス塩基、ブレンステッド酸およびポルフィリン錯体、およびそれらの組合せ等が包含される。エポキシド開環触媒の好ましい種類には、アクリル酸のアルカリ金属塩が包含される。適切なアルカリ金属には、ＬｉおよびＫおよびＮａが包含され、また、適切なアクリル酸は、１〜４個の間の炭素原子を含有する。前記アルカリ金属塩は、メタクリル酸のＬｉ塩またはＫ塩であるのが好ましい。該エポキシド開環触媒は、前記反応に触媒作用を及ぼすのに十分な量で、好ましくは該エポキシドを基準にして約０．５当量以下の量で添加する。
【０００９】
抑制剤もまた、前記反応物と一緒に含有させることができる。重合速度を低下させることのできる抑制剤であれば如何なるものも使用することができる。適切な抑制剤には、ヒドロキノンモノメチルエーテル(hydroquinone monomethyl ether)、ブチル化ヒドロキシトルエン(butylated hydroxytoluene)、およびそれらの混合物等が包含される。該抑制剤は、約１０,０００ｐｐｍ以下の量で、好ましくは約１〜約１,０００ｐｐｍの間の量で添加することができる。
【００１０】
前記第１の反応は、約５０〜８５％、好ましくは約７０〜８５％の間の、置換エポキシドの百分率転化率を与えるのに十分な時間および温度で行う。適切な温度には、高温、好ましくは約６０℃より高い温度、いっそう好ましくは約８０℃〜約１１０℃の間の温度が包含される。適切な反応時間には、約８時間以下、好ましくは約６時間以下、いっそう好ましくは約２時間〜約６時間の間の時間が包含される。当業者は、その温度と反応時間とは反比例し、かつ、反応温度がより高ければ反応時間を短くすることができ、逆もまた同様であることを認識するであろう。更に、例えば、触媒濃度を低下させることのような、反応速度を遅くする他の反応条件もまた、本発明の方法において使用することができる。
【００１１】
前記第１の反応工程からの生成物混合物（第１の反応生成物）は、残存しているあらゆる置換エポキシドと選択的に反応する求核化合物と反応させる。更に、適切な求核原子は、選択される精製工程を含む処理によって、第２の反応生成物から直ちに除去されることが望ましい。適切な求核化合物には、第一級アミン含有化合物、第二級アミン含有化合物および第三級アミン含有化合物が包含されるが、第一級アミン含有化合物および第二級アミン含有化合物が好ましい。求核化合物の具体的な諸例には、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、フタルイミドおよびそれらの混合物が包含される。該求核化合物は、第１の反応工程の後に残存する全ての未反応エポキシドとほぼ等しいモルである量で使用する。
【００１２】
第２の反応工程は、選択された求核化合物の沸点より低い温度で行うことができ、しかも、周囲温度または高温で容易に行われる。適切な温度には、約２５℃〜約９０℃の間の温度が包含される。第２の反応工程のための反応圧力は、決定的に重要という訳ではなく、周囲圧力を使用することができる。当業者は、その圧力と反応時間とは反比例し、かつ、反応圧力がより高ければ反応時間を短くすることができ、逆もまた同様であることを認識するであろう。第２の反応工程は、実質的に全てのエポキシドを、前記置換エポキシドの求核誘導体に転化するのに十分な時間の間行うことが好ましい。適切な第２の反応時間には、約１６時間以下の時間、好ましくは約４時間〜約１６時間の間の時間が包含される。
【００１３】
第２の反応工程による生成物は、酸抽出、イオン交換樹脂を用いた処理、イオン交換塔を用いた処理、およびそれらの組合せ等を含む種々の方法によって、精製して、求核誘導体を除去することができる。これらの精製方法のための一般に用いられる条件は、当該技術分野において知られている。
【００１４】
前記反応を、以前用いられていた反応時間よりも短い反応時間の間行い、次いで、前記第１の反応混合物を求核化合物で処理することによって、二官能価副生物に関して純度が改善されたＳｉＡＧＭＡを生成することができることが見出だされた。とりわけ、本発明の方法によって生成されるＳｉＡＧＭＡ化合物は、諸二官能価成分を有しており、これらの二官能価成分は、ジメタクリレート約５重量％未満の量で架橋剤として作用する。
【００１５】
本発明を例示するために、次の諸実施例を含める。これらの実施例は、本発明を制限する訳ではない。それらは、本発明の実施方法を提案することを意図しているに過ぎない。コンタクトレンズに精通している者だけでなく他の専門家も、本発明を実施する他の諸方法を見出だすかもしれない。しかし、それらの方法は、本発明の範囲内に入るものと見なされる。
【００１６】
次の省略形は、以下の諸実施例において用いる。
ＳｉＭＡＡ２：
ビス（トリメチルシリルオキシ）メチルシリルプロピルグリセロールメタクリレート(bis(trimethylsilyloxy)methylsilylpropylglycerol methacrylate))（ケミアブ・インデックス名は、２−プロペン酸，２−メチル，２−ヒドロキシ−３−［３−［１,３,３,３−テトラメチル−１−［（トリメチルシリル）オキシ］ジシロキサニル］プロポキシ］プロピルエステル(2-propenoic acid,2-methyl,2-hydroxy-3-[3-[1,3,3,3-tetramethyl-1-[(trimethylsilyl)oxy]disiloxanyl]propoxy]propyl ester)である）
ＭＥＨＱ：
ヒドロキノンモノメチルエーテル(hydroquinone monomethyl ether)エポキシド（３−グリシドキシプロピル）ビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン((3-glycidoxypropyl)bis(trimethylsiloxy)methylsilane)
【００１７】
百分率転化率は、次のとおり、ガスクロマトグラフィーを用いて決定した。１００μＬの試料を１ｍＬのイソプロピルアルコール(IPA)の中に分散させた。それらの分散済み試料は、ガスクロマトグラフィー−フレームイオン化検出器(GC-FID)と以下に記載の条件とを用いて分析した。
キャリヤーガス： ヘリウム
キャリヤーガス圧力： ７０ｐｓｉ
全流量： ７５ｍＬ／分
セプタム・パージ(Septum purge)： ３〜５ｍＬ／分
水素圧： ６０ｐｓｉ
空気圧： ３０ｐｓｉ
検出器： ２８０℃のフレームイオン化検出器
入口温度： ２８０℃
自動試料採取器洗浄溶媒： イソプロピルアルコール
カラム： Restek RTX-5 ３０ｍ×０．２５ｍｍ×１．０μｍ (５％ジフェニル，９５％ジメチルポリシロキサン)
注入容量： ２μＬ（１００：１）スプリット(split)
温度プログラム：
初期温度： ６０℃
勾配 ： １０℃／分
最終温度： ３２５℃
最終時間： ５分
平衡状態： ７分
【００１８】
〔実施例１〕
電磁撹拌棒と乾燥管と熱電対とを備えた２５０ｍＬ三つ口丸底反応フラスコに、０．６０ｇのメタクリル酸カリウム（４．８ミリモル、０．０８当量）および１０．３６ｇのメタクリル酸（０．１２ミリモル、２当量）を添加した。該反応フラスコに、ＭＥＨＱ（４５ｍｇ、０．３６ミリモル、０．００６当量）を添加した。その反応を撹拌した。撹拌しながら、２０．０ｇのエポキシド［シラー社(Silar)から入手、０．０６０モル］を添加した。その混合物を１００℃に加熱した。
【００１９】
５．５時間後、前記反応混合物の少量のアリコート（約２００μＬ）を取り去って、ヘキサン（約１ｍＬ）で希釈し、次いで、約１ｍＬの０．５ＭＮａＯＨ水溶液および約１ｍＬの２．５重量％ＮａＣｌ水溶液で連続的に洗浄した。その有機層は、ガスクロマトグラフィーによって分析して、出発エポキシドを２４．５％、およびＳｉＭＡＡ２を７５．５％含有することが分かった。他の生成物は、ガスクロマトグラフィーによっては観察されなかった。
【００２０】
前記反応混合物は、次いで、除熱して、該混合物を移して希釈するためのヘキサン約１００ｍＬを用いて分液漏斗へ移した。ヘキサン層は、２×約７５ｍＬの０．５ＭＮａＯＨ水溶液および約７５ｍＬの２．５重量％ＮａＣｌ水溶液を用いて、連続的に洗浄した。該有機層は、次いで、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させ、濾過した。濾液は、回転蒸発装置で５５℃で濃縮した。この濃縮物は、ガスクロマトグラフィーによって分析したとき、出発エポキシドを２５％、およびＳｉＭＡＡ２を約７４％含有することが分かった。
【００２１】
エポキシドとＳｉＭＡＡ２との溶液に、６．６０ｍＬのイソプロピルアミン（０．０７６モル、５．１当量）を添加した。該反応混合物は、電磁撹拌棒を用いて４０℃で一晩中、撹拌した。反応溶液からアリコートを取り去って、ガスクロマトグラフィーによって分析した。ガスクロマトグラフィーの結果によって、該反応溶液は出発エポキシドを全く含有していないことが確認された。該反応容器から電磁撹拌棒を取り除き、回転式蒸発装置(rotovap)で該溶液を濃縮して、過剰のイソプロピルアミン（沸点３３〜３４℃）を除去した。その濃縮溶液は、回転式蒸発装置から取り去って、約５０ｍＬのメタノールで希釈した。これに、アンバーライト(Amberlite)（登録商標）ＩＲ１２０を添加し、更に該混合物が約７のｐＨになるまで樹脂を添加した。該混合物は、電磁撹拌棒を用いて１時間の間撹拌し続けた。１時間後、該混合物を濾過し、濾液は回転式蒸発装置で濃縮し、ＳｉＭＡＡ２が得られた。結果として得られたＳｉＭＡＡ２は、液体クロマトグラフィー／質量分析法(LC-MS)によって純度を分析した。純度の結果は、表１に記載し、実施例２および実施例３に記述する他の反応条件を用いて製造したＳｉＭＡＡ２の純度と比較する。
【００２２】
〔実施例２〕
電磁撹拌棒と乾燥管と熱電対とを備えた５０００ｍＬ三つ口丸底反応フラスコに、９２ｇのメタクリル酸リチウム（１モル、０．１７当量）および１０２３ｇのメタクリル酸（１１．９１モル、２当量）を添加した。該反応フラスコに、ＭＥＨＱ（４．６５ｇ、０．０３７モル、０．００６当量）を添加した。その反応を撹拌した。撹拌しながら、２０００ｇのエポキシド［シラー社(Silar)から入手、５．９５モル］を添加した。その反応混合物を９０℃に加熱した。
【００２３】
約１５時間の後、前記反応混合物は、除熱して、約５０℃まで冷却し、該混合物を移して希釈するためのヘキサン約３２００ｍＬを用いて分液漏斗へ移した。ヘキサン層は、４×約３２００ｍＬおよび１×２０００ｍＬの０．５ＭＮａＯＨ水溶液、ならびに約７５ｍＬの２．５重量％ＮａＣｌ水溶液を用いて、連続的に洗浄した。該有機層は、次いで、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させて、濾過した。
【００２４】
その濾液に、フラッシュ等級(flash grade)シリカゲルを添加した。その不均質混合物は、室温で３時間の間撹拌し、フリットガラス漏斗で濾過した。該濾液は、次いで、回転蒸発装置で５５℃で濃縮して、ＳｉＭＡＡ２を得た。結果として得られたＳｉＭＡＡ２は、液体クロマトグラフィー／質量分析法によって純度を分析した。純度の結果は、下の表１に記載する。
【００２５】
〔実施例３〕
電磁撹拌棒と乾燥管と熱電対とを備えた５０００ｍｌ三つ口丸底反応フラスコに、５９ｇのメタクリル酸カリウム（０．４７６モル、０．０８当量）および１０２３ｇのメタクリル酸（１１．９１モル、２当量）を添加した。該反応フラスコに、ＭＥＨＱ（４．６５ｇ、０．０３７モル、０．００６当量）を添加した。その反応を撹拌した。撹拌しながら、２０００ｇのエポキシド［シラー社(Silar)から入手、５．９５モル］を添加した。その反応混合物を１００℃に加熱した。
【００２６】
約１５時間の後、前記反応混合物は、除熱して、室温まで冷却し、該混合物を移して希釈するためのヘキサン約２０００ｍｌを用いて分液漏斗へ移した。ヘキサン層は、３×約５０００ｍＬの０．５ＭＮａＯＨ水溶液、および３×約３５００ｍＬの２．５重量％ＮａＣｌ水溶液を用いて、連続的に洗浄した。該有機層は、次いで、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させて、濾過した。該濾液は、次いで、回転蒸発装置で５５℃で濃縮して、ＳｉＭＡＡ２を得た。結果として得られたＳｉＭＡＡ２は、液体クロマトグラフィー／質量分析法によって純度を分析した。純度の結果は、下の表１に記載する。
【００２７】
【表１】
【００２８】
〔実施の態様〕
（１）（ａ）置換エポキシドを含有する第１の反応混合物を、少なくとも１種のエポキシド開環触媒および少なくとも１種のアクリル酸と反応させて、置換グリセロールアクリレート５０〜８５モル％と該置換エポキシドとを含有する第１の反応生成物を形成する工程と、
（ｂ）前記第１の反応生成物を求核化合物で処理して、前記置換エポキシドを実質的に含有せず、かつ、前記置換グリセロールアクリレートと該置換エポキシドの求核誘導体とを含有する第２の反応生成物を形成する工程と、
（ｃ）前記第２の反応生成物を処理して、前記求核誘導体を除去し、二官能価不純物を約５重量％未満で含有する置換グリセロールアクリレートを生成する工程と
を具備する、方法。
（２）実施態様１記載の方法であって、
前記置換エポキシドは、式II：
【化６】
式中、Ｒ2は、少なくとも１種のＳｉ含有成分で置換されたＣ1〜Ｃ12アルキル基から成る群から選ばれる、前記式の少なくとも１種の化合物を含有する、方法。
（３）実施態様２記載の方法であって、
Ｒ2は、少なくとも１種のシロキサンで置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル基から成る群から選定する、方法。
（４）実施態様１記載の方法であって、
前記置換エポキシドは、式IV：
【化７】
式中、Ｒ6およびＲ7は、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基から独立的に選ばれ、ｎは、１〜１２の間の整数であり、ｘは、０〜３の間の整数である、前記式の少なくとも１種の化合物を含有する、方法。
（５）実施態様２記載の方法であって、
前記Ｓｉ含有成分は、式III：
【化８】
を有し、式中、Ａ1およびＡ2は、同一であるかまたは相違し、かつ、低級アルキル基から選ばれ、また、Ｂは、構造：
【化９】
の群であり、式中、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5は、同一であるかまたは相違し、かつ、低級アルキル置換基、フェニル置換基、ベンジル置換基、およびトリアルキルシロキシ置換基を包含する群から選ばれる基である、方法。
【００２９】
（６）実施態様１記載の方法であって、
前記置換エポキシドは、（３−グリシドキシプロピル）ビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン((3-glycidoxypropyl)bis(trimethylsiloxy)methylsilane)を含有する、方法。
（７）実施態様１記載の方法であって、
前記アクリル酸は、メタクリル酸を含有する、方法。
（８）実施態様１記載の方法であって、
前記アクリル酸は、置換エポキシド１モル当りアクリル酸１〜３モルの間の量で用いる、方法。
（９）実施態様１記載の方法であって、
前記エポキシド開環触媒は、ルイス酸、ルイス塩基、ブレンステッド酸、およびポルフィリン錯体から成る群から選定する、方法。
（１０）実施態様１記載の方法であって、
前記エポキシド開環触媒は、アルカリ金属塩を含有する、方法。
【００３０】
（１１）実施態様１０記載の方法であって、
前記アルカリ金属塩は、Ｌｉ、ＫおよびＮａから成る群から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属を含有する、方法。
（１２）実施態様１０記載の方法であって、
前記の少なくとも１種のアクリル酸アルカリ土類塩は、１〜４個の間の炭素原子を含有し、かつ、前記の少なくとも１種のアクリル酸は、１〜４個の間の炭素原子を含有する、方法。
（１３）実施態様１０記載の方法であって、
前記のアルカリ金属塩は、メタクリル酸のＬｉ塩またはＫ塩である、方法。
（１４）実施態様１０記載の方法であって、
前記のアルカリ金属塩は、前記エポキシドを基準としてほぼ０．５当量以下の量で存在させる、方法。
（１５）実施態様１記載の方法であって、
前記第１の反応混合物は、少なくとも１種の抑制剤を更に含有する、方法。
【００３１】
（１６）実施態様１５記載の方法であって、
前記抑制剤は、ヒドロキノンモノメチルエーテル(hydroquinone monomethyl ether)、ブチル化ヒドロキシトルエン(butylated hydroxytoluene)、およびそれらの混合物から成る群から選定する、方法。
（１７）実施態様１５記載の方法であって、
前記抑制剤は、ほぼ１０,０００ｐｐｍ以下の量で添加する、方法。
（１８）実施態様１５記載の方法であって、
前記抑制剤は、約１〜約１,０００ｐｐｍの間の量で添加する、方法。
（１９）実施態様１記載の方法であって、
工程（ａ）の反応条件には、８０℃〜１１０℃の間の温度と、２〜６時間の間の反応時間とが包含される、方法。
（２０）実施態様１記載の方法であって、
前記求核化合物は、第一級アミン含有化合物、第二級アミン含有化合物、第三級アミン含有化合物およびそれらの混合物から成る群から選定する、方法。
【００３２】
（２１）実施態様２０記載の方法であって、
前記求核化合物は、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、フタルイミドおよびそれらの混合物から成る群から選定する、方法。
（２２）実施態様１記載の方法であって、
工程（ｃ）には、酸抽出、イオン交換樹脂を用いた処理、イオン交換塔を用いた処理、およびそれらの組合せが包含される、方法。
（２３）実施態様１記載の方法であって、
前記第１の反応生成物は、置換グリセロールアクリレート６０％〜８０％を含有する、方法。
（２４）（ａ）置換エポキシドを含有する第１の反応混合物を、少なくとも１種のアルカリ金属塩および少なくとも１種のアクリル酸と、ほぼ６０℃より高い温度でほぼ６時間以下の間反応させて、置換グリセロールアクリレート５０〜８５モル％と該置換エポキシドとを含有する第１の反応生成物を形成する工程と、
（ｂ）前記第１の反応生成物を求核化合物で、２０℃〜９０℃の間の温度でほぼ１６時間以下の間反応させて、前記置換エポキシドを実質的に含有せず、かつ、前記置換グリセロールアクリレートと該置換エポキシドの求核誘導体とを含有する第２の反応生成物を形成する工程と、
（ｃ）前記第２の反応生成物を処理して、前記求核誘導体を除去し、二官能価不純物をほぼ５重量％未満で含有する置換グリセロールアクリレートを生成する工程と、
を具備する、方法。
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、シリコーンモノマー、とりわけビス（トリメチルシリルオキシ）シリルアルキルグリセロールメタクリレート(bis(trimethylsilyloxy)silylalkyl glycerol methacrylates)の製造方法に関する。
【０００２】
〔発明の背景〕
シリコーンを含有する種々のモノマーは、眼科用用具（とりわけ、酸素透過性が改善されたソフトコンタクトレンズ）のような医療用具を製造する場合の出発材料として有用であることが分かっている。適切なモノマーの１つのタイプには、トリスおよびビス（トリメチルシリルオキシ）シリルアルキルグリセロールメタクリレート（SiAGMA）が包含される。SiAGMAを製造するための１つの方法には、SiAGMAのエポキシドを、メタクリル酸、およびメタクリル酸のナトリウム塩、カリウム塩またはリチウム塩、およびヒドロキノンモノメチルエーテルのような抑制剤と反応させることが包含される。反応条件には、約１５時間の間加熱することが包含され、約７５〜９５％の純度を有するSiAGMAと、ジメタクリレート(dimethacrylated)副生物を含有する多数種の副生物とが生成される。コンタクトレンズのような眼科用用具を製造するために使用されるモノマー混合物の中に、ジメタクリレート副生物が含有される場合、該ジメタクリレート副生物は、架橋剤として作用することがある。該ジメタクリレート副生物は、少量でも、結果として得られる用具の弾性率(modulus)を変えることがある。したがって、これら二官能価副生物の濃度は、厳しく制御するか、または最小限に抑える必要がある。一般には、扱い難いシリカゲルカラムクロマトグラフィ工程によって、それら二官能価副生物を除去することが行われている。
【０００３】
このように、当該技術分野においては、SiAGMA型化合物を製造するための改善された方法、とりわけ、二官能価副生物の形成を最小限に抑える方法の必要性が存続している。
【０００４】
〔発明の概要〕
本発明は、
（ａ）置換エポキシドを含有する第１の反応混合物を、少なくとも１種のエポキシド開環触媒および少なくとも１種のアクリル酸と反応させて、置換グリセロールアクリレート約５０〜約８５モル％と該置換エポキシドとを含有する第１の反応生成物を形成する工程と、
（ｂ）前記第１の生成混合物を求核化合物で処理して、前記置換エポキシドを実質的に含有せず、かつ、前記置換グリセロールアクリレートと該置換エポキシドの求核誘導体とを含有する第２の反応生成物を形成する工程と、
（ｃ）前記第２の反応生成物を処理して、前記求核誘導体を除去し、二官能価不純物を約５重量％未満で含有する置換グリセロールアクリレートを生成する工程と
を具備する、方法に関する。
【０００５】
〔発明の記述〕
適切な置換エポキシドには、下の式I：
【化１】
（式中、Ｒ1は、求核化合物と反応しないいずれかの置換基である）の置換エポキシドが包含される。好ましいエポキシドには、下の式II：
【化２】
（式中、Ｒ2は、少なくとも１種のＳｉ含有成分、好ましくは少なくとも１種のシリコーンで置換されたＣ1〜Ｃ12アルキル基である）で示されるエポキシドが包含される。適切なＳｉ含有化合物には、式III：
【化３】
［式中、Ａ1およびＡ2は、同一であるかまたは相違し、かつ、低級アルキル基から選ばれ、また、Ｂは、構造：
【化４】
（式中、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5は、同一であるかまたは相違し、かつ、低級アルキル置換基、フェニル置換基、ベンジル置換基、およびトリアルキルシロキシ置換基を包含する群から選ばれる）の基である］の化合物が包含される。本明細書で使用する用語「低級アルキル置換基(lower alkyl)」は、１〜４個の炭素原子を含有するアルキル基をいう。適切なエポキシドの具体的な諸例には、式IV：
【化５】
（式中、Ｒ6およびＲ7は、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基から独立的に選ばれ、ｎは１〜１２の間の整数であり、ｘは０〜３の間の整数である）の化合物が含有される。更にいっそう具体的には、該エポキシドは、（３−グリシドキシプロピル）ビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン((3-glycidoxypropyl)bis(trimethylsiloxy)methylsilane)であることがある。
【０００６】
エポキシドは、過酸化物によるアルケンの酸化、トランスハロヒドリン(trans halohydrin)成分が存在する分子内ＳN２反応による形成、求核酸化剤（例えば、過酸化水素の塩基性溶液）を、α,β-不飽和カルボニル化合物に添加すること、および、スルホニウムイリド(sulfonium ylide)の、カルボニル化合物との反応、を含む多くの方法で形成することができるが、それら方法に限定されない。代替的に、Ｓｉ含有基で置換されたエポキシドは、アリル官能価を有する既に形成されたエポキシドのハイドロシリレーション(hydrosilylation)を行うことによって調製することができる。そのような諸方法は、当業者には周知であり、エポキシドとＳｉ含有基で置換されたエポキシドとの合成経路に関するこのリストは、決して、本発明の範囲をこれらの製法に限定するものではない。
【０００７】
本発明の方法によると、前記エポキシドは、少なくとも１種のアクリル酸および少なくとも１種のエポキシド開環触媒と反応させる。適切なアクリル酸は、１〜４個の間の炭素原子を含有する。前記酸は、メタクリル酸であるのが好ましい。該エポキシドと該アクリル酸との間の反応は等モルである場合があるが、該反応は、過剰のアクリル酸を用いて行うのが好都合である場合がある。したがって、該アクリル酸は、エポキシド１モル当りアクリル酸約１〜約３モルの量で用いることができる。
【０００８】
本発明の第１の工程で使用するエポキシド開環触媒は、エポキシド環を開環するのに当該技術分野で知られている触媒であれば如何なるものでもよい。適切なエポキシド開環触媒には、ルイス酸、ルイス塩基、ブレンステッド酸およびポルフィリン錯体、およびそれらの組合せ等が包含される。エポキシド開環触媒の好ましい種類には、アクリル酸のアルカリ金属塩が包含される。適切なアルカリ金属には、ＬｉおよびＫおよびＮａが包含され、また、適切なアクリル酸は、１〜４個の間の炭素原子を含有する。前記アルカリ金属塩は、メタクリル酸のＬｉ塩またはＫ塩であるのが好ましい。該エポキシド開環触媒は、前記反応に触媒作用を及ぼすのに十分な量で、好ましくは該エポキシドを基準にして約０．５当量以下の量で添加する。
【０００９】
抑制剤もまた、前記反応物と一緒に含有させることができる。重合速度を低下させることのできる抑制剤であれば如何なるものも使用することができる。適切な抑制剤には、ヒドロキノンモノメチルエーテル(hydroquinone monomethyl ether)、ブチル化ヒドロキシトルエン(butylated hydroxytoluene)、およびそれらの混合物等が包含される。該抑制剤は、約１０,０００ｐｐｍ以下の量で、好ましくは約１〜約１,０００ｐｐｍの間の量で添加することができる。
【００１０】
前記第１の反応は、約５０〜８５％、好ましくは約７０〜８５％の間の、置換エポキシドの百分率転化率を与えるのに十分な時間および温度で行う。適切な温度には、高温、好ましくは約６０℃より高い温度、いっそう好ましくは約８０℃〜約１１０℃の間の温度が包含される。適切な反応時間には、約８時間以下、好ましくは約６時間以下、いっそう好ましくは約２時間〜約６時間の間の時間が包含される。当業者は、その温度と反応時間とは反比例し、かつ、反応温度がより高ければ反応時間を短くすることができ、逆もまた同様であることを認識するであろう。更に、例えば、触媒濃度を低下させることのような、反応速度を遅くする他の反応条件もまた、本発明の方法において使用することができる。
【００１１】
前記第１の反応工程からの生成物混合物（第１の反応生成物）は、残存しているあらゆる置換エポキシドと選択的に反応する求核化合物と反応させる。更に、適切な求核原子は、選択される精製工程を含む処理によって、第２の反応生成物から直ちに除去されることが望ましい。適切な求核化合物には、第一級アミン含有化合物、第二級アミン含有化合物および第三級アミン含有化合物が包含されるが、第一級アミン含有化合物および第二級アミン含有化合物が好ましい。求核化合物の具体的な諸例には、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、フタルイミドおよびそれらの混合物が包含される。該求核化合物は、第１の反応工程の後に残存する全ての未反応エポキシドとほぼ等しいモルである量で使用する。
【００１２】
第２の反応工程は、選択された求核化合物の沸点より低い温度で行うことができ、しかも、周囲温度または高温で容易に行われる。適切な温度には、約２５℃〜約９０℃の間の温度が包含される。第２の反応工程のための反応圧力は、決定的に重要という訳ではなく、周囲圧力を使用することができる。当業者は、その圧力と反応時間とは反比例し、かつ、反応圧力がより高ければ反応時間を短くすることができ、逆もまた同様であることを認識するであろう。第２の反応工程は、実質的に全てのエポキシドを、前記置換エポキシドの求核誘導体に転化するのに十分な時間の間行うことが好ましい。適切な第２の反応時間には、約１６時間以下の時間、好ましくは約４時間〜約１６時間の間の時間が包含される。
【００１３】
第２の反応工程による生成物は、酸抽出、イオン交換樹脂を用いた処理、イオン交換塔を用いた処理、およびそれらの組合せ等を含む種々の方法によって、精製して、求核誘導体を除去することができる。これらの精製方法のための一般に用いられる条件は、当該技術分野において知られている。
【００１４】
前記反応を、以前用いられていた反応時間よりも短い反応時間の間行い、次いで、前記第１の反応混合物を求核化合物で処理することによって、二官能価副生物に関して純度が改善されたＳｉＡＧＭＡを生成することができることが見出だされた。とりわけ、本発明の方法によって生成されるＳｉＡＧＭＡ化合物は、諸二官能価成分を有しており、これらの二官能価成分は、ジメタクリレート約５重量％未満の量で架橋剤として作用する。
【００１５】
本発明を例示するために、次の諸実施例を含める。これらの実施例は、本発明を制限する訳ではない。それらは、本発明の実施方法を提案することを意図しているに過ぎない。コンタクトレンズに精通している者だけでなく他の専門家も、本発明を実施する他の諸方法を見出だすかもしれない。しかし、それらの方法は、本発明の範囲内に入るものと見なされる。
【００１６】
次の省略形は、以下の諸実施例において用いる。
ＳｉＭＡＡ２：
ビス（トリメチルシリルオキシ）メチルシリルプロピルグリセロールメタクリレート(bis(trimethylsilyloxy)methylsilylpropylglycerol methacrylate))（ケミアブ・インデックス名は、２−プロペン酸，２−メチル，２−ヒドロキシ−３−［３−［１,３,３,３−テトラメチル−１−［（トリメチルシリル）オキシ］ジシロキサニル］プロポキシ］プロピルエステル(2-propenoic acid,2-methyl,2-hydroxy-3-[3-[1,3,3,3-tetramethyl-1-[(trimethylsilyl)oxy]disiloxanyl]propoxy]propyl ester)である）
ＭＥＨＱ：
ヒドロキノンモノメチルエーテル(hydroquinone monomethyl ether)エポキシド（３−グリシドキシプロピル）ビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン((3-glycidoxypropyl)bis(trimethylsiloxy)methylsilane)
【００１７】
百分率転化率は、次のとおり、ガスクロマトグラフィーを用いて決定した。１００μＬの試料を１ｍＬのイソプロピルアルコール(IPA)の中に分散させた。それらの分散済み試料は、ガスクロマトグラフィー−フレームイオン化検出器(GC-FID)と以下に記載の条件とを用いて分析した。
キャリヤーガス： ヘリウム
キャリヤーガス圧力： ７０ｐｓｉ
全流量： ７５ｍＬ／分
セプタム・パージ(Septum purge)： ３〜５ｍＬ／分
水素圧： ６０ｐｓｉ
空気圧： ３０ｐｓｉ
検出器： ２８０℃のフレームイオン化検出器
入口温度： ２８０℃
自動試料採取器洗浄溶媒： イソプロピルアルコール
カラム： Restek RTX-5 ３０ｍ×０．２５ｍｍ×１．０μｍ (５％ジフェニル，９５％ジメチルポリシロキサン)
注入容量： ２μＬ（１００：１）スプリット(split)
温度プログラム：
初期温度： ６０℃
勾配 ： １０℃／分
最終温度： ３２５℃
最終時間： ５分
平衡状態： ７分
【００１８】
〔実施例１〕
電磁撹拌棒と乾燥管と熱電対とを備えた２５０ｍＬ三つ口丸底反応フラスコに、０．６０ｇのメタクリル酸カリウム（４．８ミリモル、０．０８当量）および１０．３６ｇのメタクリル酸（０．１２ミリモル、２当量）を添加した。該反応フラスコに、ＭＥＨＱ（４５ｍｇ、０．３６ミリモル、０．００６当量）を添加した。その反応を撹拌した。撹拌しながら、２０．０ｇのエポキシド［シラー社(Silar)から入手、０．０６０モル］を添加した。その混合物を１００℃に加熱した。
【００１９】
５．５時間後、前記反応混合物の少量のアリコート（約２００μＬ）を取り去って、ヘキサン（約１ｍＬ）で希釈し、次いで、約１ｍＬの０．５ＭＮａＯＨ水溶液および約１ｍＬの２．５重量％ＮａＣｌ水溶液で連続的に洗浄した。その有機層は、ガスクロマトグラフィーによって分析して、出発エポキシドを２４．５％、およびＳｉＭＡＡ２を７５．５％含有することが分かった。他の生成物は、ガスクロマトグラフィーによっては観察されなかった。
【００２０】
前記反応混合物は、次いで、除熱して、該混合物を移して希釈するためのヘキサン約１００ｍＬを用いて分液漏斗へ移した。ヘキサン層は、２×約７５ｍＬの０．５ＭＮａＯＨ水溶液および約７５ｍＬの２．５重量％ＮａＣｌ水溶液を用いて、連続的に洗浄した。該有機層は、次いで、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させ、濾過した。濾液は、回転蒸発装置で５５℃で濃縮した。この濃縮物は、ガスクロマトグラフィーによって分析したとき、出発エポキシドを２５％、およびＳｉＭＡＡ２を約７４％含有することが分かった。
【００２１】
エポキシドとＳｉＭＡＡ２との溶液に、６．６０ｍＬのイソプロピルアミン（０．０７６モル、５．１当量）を添加した。該反応混合物は、電磁撹拌棒を用いて４０℃で一晩中、撹拌した。反応溶液からアリコートを取り去って、ガスクロマトグラフィーによって分析した。ガスクロマトグラフィーの結果によって、該反応溶液は出発エポキシドを全く含有していないことが確認された。該反応容器から電磁撹拌棒を取り除き、回転式蒸発装置(rotovap)で該溶液を濃縮して、過剰のイソプロピルアミン（沸点３３〜３４℃）を除去した。その濃縮溶液は、回転式蒸発装置から取り去って、約５０ｍＬのメタノールで希釈した。これに、アンバーライト(Amberlite)（登録商標）ＩＲ１２０を添加し、更に該混合物が約７のｐＨになるまで樹脂を添加した。該混合物は、電磁撹拌棒を用いて１時間の間撹拌し続けた。１時間後、該混合物を濾過し、濾液は回転式蒸発装置で濃縮し、ＳｉＭＡＡ２が得られた。結果として得られたＳｉＭＡＡ２は、液体クロマトグラフィー／質量分析法(LC-MS)によって純度を分析した。純度の結果は、表１に記載し、実施例２および実施例３に記述する他の反応条件を用いて製造したＳｉＭＡＡ２の純度と比較する。
【００２２】
〔実施例２〕
電磁撹拌棒と乾燥管と熱電対とを備えた５０００ｍＬ三つ口丸底反応フラスコに、９２ｇのメタクリル酸リチウム（１モル、０．１７当量）および１０２３ｇのメタクリル酸（１１．９１モル、２当量）を添加した。該反応フラスコに、ＭＥＨＱ（４．６５ｇ、０．０３７モル、０．００６当量）を添加した。その反応を撹拌した。撹拌しながら、２０００ｇのエポキシド［シラー社(Silar)から入手、５．９５モル］を添加した。その反応混合物を９０℃に加熱した。
【００２３】
約１５時間の後、前記反応混合物は、除熱して、約５０℃まで冷却し、該混合物を移して希釈するためのヘキサン約３２００ｍＬを用いて分液漏斗へ移した。ヘキサン層は、４×約３２００ｍＬおよび１×２０００ｍＬの０．５ＭＮａＯＨ水溶液、ならびに約７５ｍＬの２．５重量％ＮａＣｌ水溶液を用いて、連続的に洗浄した。該有機層は、次いで、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させて、濾過した。
【００２４】
その濾液に、フラッシュ等級(flash grade)シリカゲルを添加した。その不均質混合物は、室温で３時間の間撹拌し、フリットガラス漏斗で濾過した。該濾液は、次いで、回転蒸発装置で５５℃で濃縮して、ＳｉＭＡＡ２を得た。結果として得られたＳｉＭＡＡ２は、液体クロマトグラフィー／質量分析法によって純度を分析した。純度の結果は、下の表１に記載する。
【００２５】
〔実施例３〕
電磁撹拌棒と乾燥管と熱電対とを備えた５０００ｍｌ三つ口丸底反応フラスコに、５９ｇのメタクリル酸カリウム（０．４７６モル、０．０８当量）および１０２３ｇのメタクリル酸（１１．９１モル、２当量）を添加した。該反応フラスコに、ＭＥＨＱ（４．６５ｇ、０．０３７モル、０．００６当量）を添加した。その反応を撹拌した。撹拌しながら、２０００ｇのエポキシド［シラー社(Silar)から入手、５．９５モル］を添加した。その反応混合物を１００℃に加熱した。
【００２６】
約１５時間の後、前記反応混合物は、除熱して、室温まで冷却し、該混合物を移して希釈するためのヘキサン約２０００ｍｌを用いて分液漏斗へ移した。ヘキサン層は、３×約５０００ｍＬの０．５ＭＮａＯＨ水溶液、および３×約３５００ｍＬの２．５重量％ＮａＣｌ水溶液を用いて、連続的に洗浄した。該有機層は、次いで、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させて、濾過した。該濾液は、次いで、回転蒸発装置で５５℃で濃縮して、ＳｉＭＡＡ２を得た。結果として得られたＳｉＭＡＡ２は、液体クロマトグラフィー／質量分析法によって純度を分析した。純度の結果は、下の表１に記載する。
【００２７】
【表１】
【００２８】
〔実施の態様〕
（１）（ａ）置換エポキシドを含有する第１の反応混合物を、少なくとも１種のエポキシド開環触媒および少なくとも１種のアクリル酸と反応させて、置換グリセロールアクリレート５０〜８５モル％と該置換エポキシドとを含有する第１の反応生成物を形成する工程と、
（ｂ）前記第１の反応生成物を求核化合物で処理して、前記置換エポキシドを実質的に含有せず、かつ、前記置換グリセロールアクリレートと該置換エポキシドの求核誘導体とを含有する第２の反応生成物を形成する工程と、
（ｃ）前記第２の反応生成物を処理して、前記求核誘導体を除去し、二官能価不純物を約５重量％未満で含有する置換グリセロールアクリレートを生成する工程と
を具備する、方法。
（２）実施態様１記載の方法であって、
前記置換エポキシドは、式II：
【化６】
式中、Ｒ2は、少なくとも１種のＳｉ含有成分で置換されたＣ1〜Ｃ12アルキル基から成る群から選ばれる、前記式の少なくとも１種の化合物を含有する、方法。
（３）実施態様２記載の方法であって、
Ｒ2は、少なくとも１種のシロキサンで置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル基から成る群から選定する、方法。
（４）実施態様１記載の方法であって、
前記置換エポキシドは、式IV：
【化７】
式中、Ｒ6およびＲ7は、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基から独立的に選ばれ、ｎは、１〜１２の間の整数であり、ｘは、０〜３の間の整数である、前記式の少なくとも１種の化合物を含有する、方法。
（５）実施態様２記載の方法であって、
前記Ｓｉ含有成分は、式III：
【化８】
を有し、式中、Ａ1およびＡ2は、同一であるかまたは相違し、かつ、低級アルキル基から選ばれ、また、Ｂは、構造：
【化９】
の群であり、式中、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5は、同一であるかまたは相違し、かつ、低級アルキル置換基、フェニル置換基、ベンジル置換基、およびトリアルキルシロキシ置換基を包含する群から選ばれる基である、方法。
【００２９】
（６）実施態様１記載の方法であって、
前記置換エポキシドは、（３−グリシドキシプロピル）ビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン((3-glycidoxypropyl)bis(trimethylsiloxy)methylsilane)を含有する、方法。
（７）実施態様１記載の方法であって、
前記アクリル酸は、メタクリル酸を含有する、方法。
（８）実施態様１記載の方法であって、
前記アクリル酸は、置換エポキシド１モル当りアクリル酸１〜３モルの間の量で用いる、方法。
（９）実施態様１記載の方法であって、
前記エポキシド開環触媒は、ルイス酸、ルイス塩基、ブレンステッド酸、およびポルフィリン錯体から成る群から選定する、方法。
（１０）実施態様１記載の方法であって、
前記エポキシド開環触媒は、アルカリ金属塩を含有する、方法。
【００３０】
（１１）実施態様１０記載の方法であって、
前記アルカリ金属塩は、Ｌｉ、ＫおよびＮａから成る群から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属を含有する、方法。
（１２）実施態様１０記載の方法であって、
前記の少なくとも１種のアクリル酸アルカリ土類塩は、１〜４個の間の炭素原子を含有し、かつ、前記の少なくとも１種のアクリル酸は、１〜４個の間の炭素原子を含有する、方法。
（１３）実施態様１０記載の方法であって、
前記のアルカリ金属塩は、メタクリル酸のＬｉ塩またはＫ塩である、方法。
（１４）実施態様１０記載の方法であって、
前記のアルカリ金属塩は、前記エポキシドを基準としてほぼ０．５当量以下の量で存在させる、方法。
（１５）実施態様１記載の方法であって、
前記第１の反応混合物は、少なくとも１種の抑制剤を更に含有する、方法。
【００３１】
（１６）実施態様１５記載の方法であって、
前記抑制剤は、ヒドロキノンモノメチルエーテル(hydroquinone monomethyl ether)、ブチル化ヒドロキシトルエン(butylated hydroxytoluene)、およびそれらの混合物から成る群から選定する、方法。
（１７）実施態様１５記載の方法であって、
前記抑制剤は、ほぼ１０,０００ｐｐｍ以下の量で添加する、方法。
（１８）実施態様１５記載の方法であって、
前記抑制剤は、約１〜約１,０００ｐｐｍの間の量で添加する、方法。
（１９）実施態様１記載の方法であって、
工程（ａ）の反応条件には、８０℃〜１１０℃の間の温度と、２〜６時間の間の反応時間とが包含される、方法。
（２０）実施態様１記載の方法であって、
前記求核化合物は、第一級アミン含有化合物、第二級アミン含有化合物、第三級アミン含有化合物およびそれらの混合物から成る群から選定する、方法。
【００３２】
（２１）実施態様２０記載の方法であって、
前記求核化合物は、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、フタルイミドおよびそれらの混合物から成る群から選定する、方法。
（２２）実施態様１記載の方法であって、
工程（ｃ）には、酸抽出、イオン交換樹脂を用いた処理、イオン交換塔を用いた処理、およびそれらの組合せが包含される、方法。
（２３）実施態様１記載の方法であって、
前記第１の反応生成物は、置換グリセロールアクリレート６０％〜８０％を含有する、方法。
（２４）（ａ）置換エポキシドを含有する第１の反応混合物を、少なくとも１種のアルカリ金属塩および少なくとも１種のアクリル酸と、ほぼ６０℃より高い温度でほぼ６時間以下の間反応させて、置換グリセロールアクリレート５０〜８５モル％と該置換エポキシドとを含有する第１の反応生成物を形成する工程と、
（ｂ）前記第１の反応生成物を求核化合物で、２０℃〜９０℃の間の温度でほぼ１６時間以下の間反応させて、前記置換エポキシドを実質的に含有せず、かつ、前記置換グリセロールアクリレートと該置換エポキシドの求核誘導体とを含有する第２の反応生成物を形成する工程と、
（ｃ）前記第２の反応生成物を処理して、前記求核誘導体を除去し、二官能価不純物をほぼ５重量％未満で含有する置換グリセロールアクリレートを生成する工程と、
を具備する、方法。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）置換エポキシドを含有する第１の反応混合物を、少なくとも１種のエポキシド開環触媒および少なくとも１種のアクリル酸と反応させて、置換グリセロールアクリレート５０〜８５モル％と該置換エポキシドとを含有する第１の反応生成物を形成する工程と、
（ｂ）前記第１の反応生成物を求核化合物で処理して、前記置換エポキシドを実質的に含有せず、かつ、前記置換グリセロールアクリレートと該置換エポキシドの求核誘導体とを含有する第２の反応生成物を形成する工程と、
（ｃ）前記第２の反応生成物を処理して、前記求核誘導体を除去し、二官能価不純物を約５重量％未満で含有する置換グリセロールアクリレートを生成する工程と、
を具備する、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、
前記置換エポキシドは、式II：
【化１】
式中、Ｒ2は、少なくとも１種のＳｉ含有成分で置換されたＣ1〜Ｃ12アルキル基から成る群から選ばれる、前記式の少なくとも１種の化合物を含有する、方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法であって、
Ｒ2は、少なくとも１種のシロキサンで置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル基から成る群から選定する、方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、
前記置換エポキシドは、式IV：
【化２】
式中、Ｒ6およびＲ7は、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基から独立的に選ばれ、ｎは、１〜１２の間の整数であり、ｘは、０〜３の間の整数である、前記式の少なくとも１種の化合物を含有する、方法。
【請求項５】
請求項２記載の方法であって、
前記Ｓｉ含有成分は、式III：
【化３】
を有し、式中、Ａ1およびＡ2は、同一であるかまたは相違し、かつ、低級アルキル基から選ばれ、また、Ｂは、構造：
【化４】
の群であり、式中、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5は、同一であるかまたは相違し、かつ、低級アルキル置換基、フェニル置換基、ベンジル置換基、およびトリアルキルシロキシ置換基を包含する群から選ばれる基である、方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、
前記置換エポキシドは、（３−グリシドキシプロピル）ビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン((3-glycidoxypropyl)bis(trimethylsiloxy)methylsilane)を含有する、方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法であって、
前記アクリル酸は、メタクリル酸を含有する、方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法であって、
前記アクリル酸は、置換エポキシド１モル当りアクリル酸１〜３モルの間の量で用いる、方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法であって、
前記エポキシド開環触媒は、ルイス酸、ルイス塩基、ブレンステッド酸、およびポルフィリン錯体から成る群から選定する、方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法であって、
前記エポキシド開環触媒は、アルカリ金属塩を含有する、方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法であって、
前記アルカリ金属塩は、Ｌｉ、ＫおよびＮａから成る群から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属を含有する、方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法であって、
前記の少なくとも１種のアクリル酸アルカリ土類塩は、１〜４個の間の炭素原子を含有し、かつ、前記の少なくとも１種のアクリル酸は、１〜４個の間の炭素原子を含有する、方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の方法であって、
前記のアルカリ金属塩は、メタクリル酸のＬｉ塩またはＫ塩である、方法。
【請求項１４】
請求項１０記載の方法であって、
前記のアルカリ金属塩は、前記エポキシドを基準としてほぼ０．５当量以下の量で存在させる、方法。
【請求項１５】
請求項１記載の方法であって、
前記第１の反応混合物は、少なくとも１種の抑制剤を更に含有する、方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法であって、
前記抑制剤は、ヒドロキノンモノメチルエーテル(hydroquinone monomethyl ether)、ブチル化ヒドロキシトルエン(butylated hydroxytoluene)、およびそれらの混合物から成る群から選定する、方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の方法であって、
前記抑制剤は、ほぼ１０,０００ｐｐｍ以下の量で添加する、方法。
【請求項１８】
請求項１５記載の方法であって、
前記抑制剤は、１〜１,０００ｐｐｍの間の量で添加する、方法。
【請求項１９】
請求項１記載の方法であって、
工程（ａ）の反応条件には、８０℃〜１１０℃の間の温度と、２〜６時間の間の反応時間とが包含される、方法。
【請求項２０】
請求項１記載の方法であって、
前記求核化合物は、第一級アミン含有化合物、第二級アミン含有化合物、第三級アミン含有化合物およびそれらの混合物から成る群から選定する、方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の方法であって、
前記求核化合物は、イソプロピルアミン（isopropylamine）、ジイソプロピルアミン（diisopropylamine）、フタルイミド（phthalimide）およびそれらの混合物から成る群から選定する、方法。
【請求項２２】
請求項１記載の方法であって、
工程（ｃ）には、酸抽出、イオン交換樹脂を用いた処理、イオン交換塔を用いた処理、およびそれらの組合せが包含される、方法。
【請求項２３】
請求項１記載の方法であって、
前記第１の反応生成物は、置換グリセロールアクリレート６０％〜８０％を含有する、方法。
【請求項２４】
（ａ）置換エポキシドを含有する第１の反応混合物を、少なくとも１種のアルカリ金属塩および少なくとも１種のアクリル酸と、ほぼ６０℃より高い温度でほぼ６時間以下の間反応させて、置換グリセロールアクリレート５０〜８５モル％と該置換エポキシドとを含有する第１の反応生成物を形成する工程と、
（ｂ）前記第１の反応生成物を求核化合物で、２０℃〜９０℃の間の温度でほぼ１６時間以下の間反応させて、前記置換エポキシドを実質的に含有せず、かつ、前記置換グリセロールアクリレートと該置換エポキシドの求核誘導体とを含有する第２の反応生成物を形成する工程と、
（ｃ）前記第２の反応生成物を処理して、前記求核誘導体を除去し、二官能価不純物をほぼ５重量％未満で含有する置換グリセロールアクリレートを生成する工程と、
を具備する、方法。
【請求項１】
（ａ）置換エポキシドを含有する第１の反応混合物を、少なくとも１種のエポキシド開環触媒および少なくとも１種のアクリル酸と反応させて、置換グリセロールアクリレート５０〜８５モル％と該置換エポキシドとを含有する第１の反応生成物を形成する工程と、
（ｂ）前記第１の反応生成物を求核化合物で処理して、前記置換エポキシドを実質的に含有せず、かつ、前記置換グリセロールアクリレートと該置換エポキシドの求核誘導体とを含有する第２の反応生成物を形成する工程と、
（ｃ）前記第２の反応生成物を処理して、前記求核誘導体を除去し、二官能価不純物を約５重量％未満で含有する置換グリセロールアクリレートを生成する工程と、
を具備する、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、
前記置換エポキシドは、式II：
【化１】
式中、Ｒ2は、少なくとも１種のＳｉ含有成分で置換されたＣ1〜Ｃ12アルキル基から成る群から選ばれる、前記式の少なくとも１種の化合物を含有する、方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法であって、
Ｒ2は、少なくとも１種のシロキサンで置換されたＣ1〜Ｃ6アルキル基から成る群から選定する、方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、
前記置換エポキシドは、式IV：
【化２】
式中、Ｒ6およびＲ7は、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基から独立的に選ばれ、ｎは、１〜１２の間の整数であり、ｘは、０〜３の間の整数である、前記式の少なくとも１種の化合物を含有する、方法。
【請求項５】
請求項２記載の方法であって、
前記Ｓｉ含有成分は、式III：
【化３】
を有し、式中、Ａ1およびＡ2は、同一であるかまたは相違し、かつ、低級アルキル基から選ばれ、また、Ｂは、構造：
【化４】
の群であり、式中、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5は、同一であるかまたは相違し、かつ、低級アルキル置換基、フェニル置換基、ベンジル置換基、およびトリアルキルシロキシ置換基を包含する群から選ばれる基である、方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、
前記置換エポキシドは、（３−グリシドキシプロピル）ビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン((3-glycidoxypropyl)bis(trimethylsiloxy)methylsilane)を含有する、方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法であって、
前記アクリル酸は、メタクリル酸を含有する、方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法であって、
前記アクリル酸は、置換エポキシド１モル当りアクリル酸１〜３モルの間の量で用いる、方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法であって、
前記エポキシド開環触媒は、ルイス酸、ルイス塩基、ブレンステッド酸、およびポルフィリン錯体から成る群から選定する、方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法であって、
前記エポキシド開環触媒は、アルカリ金属塩を含有する、方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法であって、
前記アルカリ金属塩は、Ｌｉ、ＫおよびＮａから成る群から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属を含有する、方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法であって、
前記の少なくとも１種のアクリル酸アルカリ土類塩は、１〜４個の間の炭素原子を含有し、かつ、前記の少なくとも１種のアクリル酸は、１〜４個の間の炭素原子を含有する、方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の方法であって、
前記のアルカリ金属塩は、メタクリル酸のＬｉ塩またはＫ塩である、方法。
【請求項１４】
請求項１０記載の方法であって、
前記のアルカリ金属塩は、前記エポキシドを基準としてほぼ０．５当量以下の量で存在させる、方法。
【請求項１５】
請求項１記載の方法であって、
前記第１の反応混合物は、少なくとも１種の抑制剤を更に含有する、方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法であって、
前記抑制剤は、ヒドロキノンモノメチルエーテル(hydroquinone monomethyl ether)、ブチル化ヒドロキシトルエン(butylated hydroxytoluene)、およびそれらの混合物から成る群から選定する、方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の方法であって、
前記抑制剤は、ほぼ１０,０００ｐｐｍ以下の量で添加する、方法。
【請求項１８】
請求項１５記載の方法であって、
前記抑制剤は、１〜１,０００ｐｐｍの間の量で添加する、方法。
【請求項１９】
請求項１記載の方法であって、
工程（ａ）の反応条件には、８０℃〜１１０℃の間の温度と、２〜６時間の間の反応時間とが包含される、方法。
【請求項２０】
請求項１記載の方法であって、
前記求核化合物は、第一級アミン含有化合物、第二級アミン含有化合物、第三級アミン含有化合物およびそれらの混合物から成る群から選定する、方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の方法であって、
前記求核化合物は、イソプロピルアミン（isopropylamine）、ジイソプロピルアミン（diisopropylamine）、フタルイミド（phthalimide）およびそれらの混合物から成る群から選定する、方法。
【請求項２２】
請求項１記載の方法であって、
工程（ｃ）には、酸抽出、イオン交換樹脂を用いた処理、イオン交換塔を用いた処理、およびそれらの組合せが包含される、方法。
【請求項２３】
請求項１記載の方法であって、
前記第１の反応生成物は、置換グリセロールアクリレート６０％〜８０％を含有する、方法。
【請求項２４】
（ａ）置換エポキシドを含有する第１の反応混合物を、少なくとも１種のアルカリ金属塩および少なくとも１種のアクリル酸と、ほぼ６０℃より高い温度でほぼ６時間以下の間反応させて、置換グリセロールアクリレート５０〜８５モル％と該置換エポキシドとを含有する第１の反応生成物を形成する工程と、
（ｂ）前記第１の反応生成物を求核化合物で、２０℃〜９０℃の間の温度でほぼ１６時間以下の間反応させて、前記置換エポキシドを実質的に含有せず、かつ、前記置換グリセロールアクリレートと該置換エポキシドの求核誘導体とを含有する第２の反応生成物を形成する工程と、
（ｃ）前記第２の反応生成物を処理して、前記求核誘導体を除去し、二官能価不純物をほぼ５重量％未満で含有する置換グリセロールアクリレートを生成する工程と、
を具備する、方法。
【公表番号】特表２００７−５２１３００（Ｐ２００７−５２１３００Ａ）
【公表日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５１８７２４（Ｐ２００６−５１８７２４）
【出願日】平成１６年６月２９日（２００４．６．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２０９３７
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００５４４４
【国際公開日】平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【出願人】（５０００９２５６１）ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッド (153)
【氏名又は名称原語表記】Ｊｏｈｎｓｏｎ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｖｉｓｉｏｎ Ｃａｒｅ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】７５００ Ｃｅｎｔｕｒｉｏｎ Ｐａｒｋｗａｙ−Ｓｕｉｔｅ １００， Ｊａｃｋｓｏｎｖｉｌｌｅ， Ｆｌｏｒｉｄａ ３２２５６， Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２９日（２００４．６．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２０９３７
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００５４４４
【国際公開日】平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【出願人】（５０００９２５６１）ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッド (153)
【氏名又は名称原語表記】Ｊｏｈｎｓｏｎ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｖｉｓｉｏｎ Ｃａｒｅ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】７５００ Ｃｅｎｔｕｒｉｏｎ Ｐａｒｋｗａｙ−Ｓｕｉｔｅ １００， Ｊａｃｋｓｏｎｖｉｌｌｅ， Ｆｌｏｒｉｄａ ３２２５６， Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
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