Гіперрозгалужені полікарбонати для солюбілізації важкорозчинних діючих речовин
Номер патенту: 105793
Опубліковано: 25.06.2014
Автори: Брухманн Бернд, Хаберехт Моніка, Ямада Хірое, Шьонфельдер Даніель, Тюрк Хольгер, Ісхакве Міхаель
Формула / Реферат
1. Композиція, яка містить один амфіфіл і одну діючу речовину, яка є розчинною у воді при 20 °C щонайбільше 10 г/л, яка відрізняється тим, що амфіфіл містить один гіперрозгалужений полікарбонат, який зв'язаний з щонайменше одним лінійним або гребенеподібним полімером і/або щонайменше однією функціональною С1-С24-одиницею, яка містить одну кислотну групу, одну аміногрупу або щонайменше дві гідроксигрупи,
причому лінійний полімер являє собою:
а) гомополімер або статистичний співполімер, що містить полярний, етиленненасичений мономер,
б) блок-полімер, що містить один блок з поліетиленгліколю або на основі одного полярного, етиленненасиченого мономеру, або
в) поліконденсат або продукт поліприєднання, що містить поліетиленгліколь, або
г) поліетиленгліколь,
причому поліетиленгліколь г) зв'язаний з полікарбонатом через лінкер, і
причому лінкер являє собою поліізоціанат з функціональністю по відношенню до ізоціанатних груп щонайменше 1,5 і вибраний з аліфатичних, циклоаліфатичних і ароматичних ді- і поліізоціанатів, а також ізоціануратів, алофанатів, уретдіонів і біуретів аліфатичних, циклоаліфатичних і ароматичних діізоціанатів,
причому функціональна С1-С24-одиниця може бути одержана шляхом взаємодії гіперрозгалуженого полікарбонату з циклічним ангідридом карбонової кислоти; або функціональна С1-С24-одиниця ковалентно зв'язана за допомогою лінкера з полікарбонатом і вибрана з гідроксикарбонових кислот, амінокарбонових кислот, гідроксисульфокислот, гідроксисульфатів, аміносульфокислот, аміносульфатів, гідроксіамінів, поліамінів або поліолів,
причому полікарбонат містить один спирт (В1), який являє собою три- або високофункціональний поліетерол на основі спиртів, які мають щонайменше три гідроксильні групи і С3-С24-алкіленоксид.
2. Композиція за пунктом 1, яка відрізняється тим, що поліетиленгліколь являє собою поліетиленгліколь або простий моноалкіловий ефір поліетиленгліколю з молярною масою Мn щонайменше в 200 г/моль.
3. Композиція за пунктом 1 або 2, яка відрізняється тим, що полярний, етиленненасичений мономер являє собою вінілпіролідон, (мет)акрилову кислоту, мономер, який містить сульфокислоту, амінофункціональний мономер або ефір (мет)акрилової кислоти похідного поліетиленгліколю.
4. Композиція за одним з пунктів від 1 до 3, яка відрізняється тим, що гребенеподібний полімер містить моно(мет)акрилат поліетиленгліколю або алкоксилат алілового спирту в полімеризованій формі.
5. Композиція за одним з пунктів від 1 до 4, яка відрізняється тим, що функціональна С1-С24-одиниця ковалентно зв'язана за допомогою лінкера і вибрана з гідроксикарбонових кислот, амінокарбонових кислот, гідроксисульфокислот, гідроксисульфатів, аміносульфокислот або аміносульфатів, гідроксіамінів (таких як діетаноламін), поліамінів (наприклад, діетилентетрамін) або поліолів (наприклад, гліцерин, триметилолпропан, пентаеритрит).
6. Композиція за одним з пунктів від 1 до 5, яка відрізняється тим, що амфіфіл містить один гіперрозгалужений полікарбонат, який зв'язаний з щонайменше одним лінійним або гребенеподібним полімером.
7. Композиція за одним з пунктів від 1 до 6, яка відрізняється тим, що діюча речовина містить одну агрохімічну або фармацевтичну діючу речовину.
8. Амфіфіл, що містить один гіперрозгалужений полікарбонат, який зв'язаний з щонайменше одним лінійним або гребенеподібним полімером, який відрізняється тим, що лінійний полімер являє собою:
а) гомополімер або статистичний співполімер, що містить полярний, етиленненасичений мономер,
б) блок-полімер, що містить один блок з поліетиленгліколю або на основі одного полярного, етиленненасиченого мономеру,
в) поліконденсат або продукт поліприєднання, що містить поліетиленгліколь, або
г) поліетиленгліколь,
причому поліетиленгліколь г) через лінкер зв'язаний з полікарбонатом,
причому лінкер являє собою поліізоціанат з функціональністю відносно ізоціанатних груп щонайменше 1,5 і вибраний з аліфатичних, циклоаліфатичних і ароматичних ді- і поліізоціанатів, а також ізоціануратів, алофанатів, уретдіонів і біуретів аліфатичних, циклоаліфатичних і ароматичних діізоціанатів, і
причому полікарбонат містить один спирт (В1), який являє собою три- або високофункціональний поліетерол на основі спиртів, які мають щонайменше три гідроксильні групи і С3-С24-алкіленоксид.
9. Амфіфіл за пунктом 8, який відрізняється тим, що полікарбонат може бути одержаний за допомогою
а) одержання продукту конденсації (К) шляхом взаємодії органічного карбонату (А) або похідного фосгену зі спиртом (В1), який має щонайменше три гідроксигрупи, і
б) міжмолекулярної взаємодії К до одержання гіперрозгалуженого полікарбонату,
причому кількісне співвідношення гідроксильних груп до карбонатних або груп фосгену вибирається таким чином, що К в середньому має або і) одну карбонатну або карбамоїлхлоридну групу і більше ніж одну гідроксильну групу, або іі) одну гідроксильну групу і більше ніж одну карбонатну або карбамоїльну групу.
10. Амфіфіл за пунктом 8 або 9, який відрізняється тим, що гребенеподібний полімер містить моно(мет)акрилат поліетиленгліколю в полімеризованій формі.
11. Амфіфіл за одним з пунктів від 8 до 10, який відрізняється тим, що поліетиленгліколь являє собою поліетиленгліколь або простий моноалкіловий ефір поліетиленгліколю з молярною масою Мn щонайменше у 200 г/моль.
12. Спосіб одержання амфіфілу за одним з пунктів від 8 до 11, відповідно до якого піддають взаємодії полікарбонат, лінійний або гребенеподібний полімер і лінкер.
13. Застосування амфіфілу за одним з пунктів від 8 до 11 в композиціях, що містять діючу речовину, яка є розчинною у воді при 20 °C щонайбільше 10 г/л, для солюбілізації діючої речовини в водному середовищі.
14. Застосування амфіфілу за одним з пунктів від 8 до 11 для боротьби з фітопатогенними грибами і/або небажаним ростом рослин, і/або небажаним ураженням комахами або кліщами, і/або для регулювання росту рослин, причому амфіфілом впливають на відповідних шкідників, їх життєвий простір або рослини, що підлягають захисту від відповідного шкідника, ґрунт і/або на небажані рослини, і/або технічні культури, і/або їх життєвий простір.
15. Рослинний матеріал для розмноження, що містить амфіфіл за одним з пунктів від 8 до 11.
Текст
Реферат: Гіперрозгалужені полікарбонати для солюбілізації важкорозчинних діючих речовин. Об'єктом даного винаходу є композиція, яка містить один амфіфіл і одну діючу речовину, яка є розчинною у воді при 20 °C щонайбільше 10 г/л. Іншим об'єктом є амфіфіл, що містить гіперрозгалужений полікарбонат, який з'єднаний з щонайменше одним лінійним або гребенеподібним полімером, спосіб одержання амфіфілу, а також застосування амфіфілу в композиціях, що містять діючу речовину, яка є розчинною у воді при 20 °C щонайбільше 10 г/л. UA 105793 C2 (12) UA 105793 C2 UA 105793 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Об'єктом даного винаходу є композиція, яка містить один амфіфіл і одну діючу речовину, яка є розчинною у воді при 20 °C щонайбільше 10 г/л. Іншим об'єктом є амфіфіл, що містить гіперрозгалужений полікарбонат, який з'єднаний з щонайменше одним лінійним або гребнеподібним полімером, спосіб одержання амфіфілу, а також застосування амфіфілу в композиціях, що містять діючу речовину, яка є розчинною у воді при 20 °C щонайбільше 10 г/л. Іншим об'єктом є застосування амфіфілу для боротьби з фітопатогенними грибами і/або небажаним ростом рослин і/або небажаним ураженням комахами або кліщами і/або для регулювання росту рослин, а також рослинний матеріал для розмноження, що містить амфіфіл. Даний винахід охоплює комбінації переважних ознак з іншими переважними ознаками. У більшості випадків є необхідним солюбілізовати гідрофобні речовини в воді, хімічно не змінюючи відповідну діючу речовину як таку. Наприклад, для цього можливо одержати емульсію, причому відповідна діюча речовина знаходиться в олійній фазі емульсії. Однак у багатьох фармацевтичних діючих речовинах або засобах для захисту рослин, особливо в тих, які повинні транспортуватися з біологічною рідиною або в соку з рослин, подібна процедура є неможливою. Під впливом високих зрізувальних сил емульсії можуть руйнуватися. Крім того, при одержанні емульсії в більшості випадків стерилізація є неможливою. Загалом, композиції, які містять амфіфіл і важкорозчинну діючу речовину, є відомими: WO 2007/125028 розкриває спосіб солюбілізації гідрофобних діючих речовин у водному середовищі, причому як допоміжний засіб використовують гіперрозгалужений полімер, який може бути одержаний шляхом одержання гіперрозгалуженого складного поліефіру на основі дикарбонової кислоти, три- або тетракарбонової кислоти і діолу, або тріолу, і взаємодії складного поліефіру з одиницею поліалкіленоксиду. WO 2009/021986 розкриває протруйник для насіння, що включає одну діючу речовину і один гіперрозгалужений полімер, який наприклад, може бути гіперрозгалуженим полікарбонатом. У відомих амфіфілах для солюбілізації гідрофобних діючих речовин в водних середовищах невигідним є те, що вони можуть солюбілізувати тільки невеликі кількості діючої речовини. Крім того, часто амфіфіли самі є нерозчинними в воді або не здатними до диспергування в воді, так що вони не придатні для солюбілізації в водних середовищах. Далі недоліком амфіфілів, що містять складні поліефіри, є те, що частково вони самі є чутливими до гідролізу, особливо завдяки наявним кінцевим кислотним групам. Звичайно полікарбонати одержують з реакції спиртів або фенолів з фосгеном або з реакції спиртів або фенолів з діалкіл- або діарилкарбонатами. Технічне значення мають ароматичні полікарбонати, які одержують, наприклад, з бісфенолів; аліфатичні полікарбонати для ємностей ринку, що розглядаються дотепер, мають другорядне значення. Описані в літературних джерелах ароматичні або аліфатичні полікарбонати, як правило, є лінійними, або мають тільки незначний ступінь розгалуження. Однак також, загалом, гіперрозгалужені полікарбонати є відомими: WO 2006/089940 розкриває здатні до емульгування в воді гіперрозгалужені полікарбонати, які, щонайменше частково піддаються взаємодії безпосередньо з монофункціональним поліалкіленоксидполіефіроспиртом. WO 2005/075565 розкриває взаємодію гіперрозгалуженого полікарбонату з реагентом функціоналізації, який може вступати в реакцію з гідроксильними і/або карбонатними групами або карбамоїльними групами полікарбонату. WO 2007/134736 і WO 2008/009516 розкривають взаємодію гіперрозгалуженого полікарбонату з реагентом функціоналізації, який може вступати в реакцію з гідроксильними і/або карбонатними групами або карбамоїльними групами полікарбонату. Як приклад показується взаємодія зі сполуками, що містять ангідридні групи, так що можуть бути одержані полікарбонати, які містять кислотні групи. Задача даного винаходу полягала в тому, щобвинайти альтернативний амфіфіл, придатний для солюбілізації важкорозчинних діючих речовин в водному середовищі. Інша задача полягала в тому, щоб винайти амфіфіл, який міг би солюбілізувати як можна більші кількості діючої речовини, особливо агрохімічної діючої речовини. Крім того, амфіфіл сам повинний бути водорозчинним або здатним до диспергування у воді. На закінчення, задача полягала також в тому, щоб винайти амфіфіл, який є менш чутливим до гідролізу, ніж складний поліефір. Задача була вирішена завдяки композиції, яка містить один амфіфіл і одну діючу речовину, яка є розчинною у воді при 20 °C щонайбільше 10 г/л, причому амфіфіл містить гіперрозгалужений полікарбонат. Діюча речовина є розчинною у воді при 20 °C щонайбільше 10 г/л, переважно щонайбільше 2 г/л, особливо переважно щонайбільше 0,5 г/л і особливо щонайбільше 0,1 г/л. Композиція може містити одну або декілька різних діючих речовин. Прикладами діючих речовин є аргохімічні діючі речовини, косметичні діючі речовини, фармацевтичні діючі речовини або 1 UA 105793 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 харчові добавки (такі як вітаміни і каротиноїди). Переважними діючими речовинами є аргохімічні діючі речовини. Прикладами косметичних діючих речовин є косметичні олії, запашні і ароматичні речовини, вітаміни або УФ-поглиначі. Косметичними оліями серед іншого є арахісова олія, олія жожоба, кокосова олія, мигдальна олія, оливкова олія, пальмова олія, рицинова олія, соєва олія або олія з зародків пшениці або ефірні олії, такі як олія гірської сосни, лавандова олія, розмаринова олія, ялинова олія, хвойна олія, евкаліптова олія, олія м'яти перцової, шавлієва олія, бергамотна олія, терпентинна олія, мелісова олія, ялівцева олія, лимонна олія, анісова олія, кардамонова олія, камфорна олія тощо або їх суміші. УФ-поглиначі зокрема представляють собою 2-гідрокси4-метоксибензофенон, 2,2",4,4‘-тетрагідроксибензофенон, 2,2‘-дигідрокси-4,4‘диметоксибензофенон, 2,4-дигідроксибензофенон, 2‘-етилгексиловий ефір 2-ціано-3,3дифенілакрилової кислоти, 2,4,6-тріаніліно-p-(карбо-2‘-етилгексил-1‘-окси)-1,3,5-тріазин, 3-(4метоксибензиліден)-камфор, 2-етилгексиловий ефір N, N-диметил-4-амінобензойної кислоти, 3,3,5-триметилциклогексиловий ефір саліцилової кислоти, 4-ізопропіл-дибензоїлметан, 2етилгексиловий ефір p-метоксикоричної кислоти і 2-ізоаміловий ефір p-метоксикоричної кислоти, а також їх суміші. Прикладами запашних і ароматичних речовин є описані в WO 01/49817, або в „Flavors and Fragrances", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Whiley-VCH, 2002, на які тим самим робиться посилання. Прикладами вітамінів є вітаміни, провітаміни і провітаміни з груп A, C, E і F, особливо 3,4дидегідроретинол, бета-каротин (провітамін вітаміну A), аскорбінова кислота (вітамін C), а також складні ефіри пальмітинової кислоти, глюкозиди або фосфати аскорбінової кислоти, токофероли, особливо альфа-токоферол, а також його складні ефіри, наприклад, ацетат, нікотинат, фосфат і сукцинат; далі вітамін F, під яким розуміють незамінні жирні кислоти, особливо лінолева кислота, ліноленова кислота й арахідонова кислота. Як приклади для фармацевтичних діючих речовин у даному випадку слід зазначити: бензодіазепіни, протигіпертонічні засоби, вітаміни, цитостатичні засоби – особливо таксол, анестетики, нейролептики, антидепресанти, противірусні активні засоби, такі як, наприклад, анти-ВІЛ активні засоби, антибіотики, протигрибкові засоби, антидеменційні засоби, фунгіциди, хіміотерапевтичні засоби, урологічні засоби, інгібітори агрегації тромбоцитів, сульфонаміди, спазмолітики, гормони, імуноглобуліни, сироватки, засоби для лікування щитоподібної залози, психотропні засоби, засоби для лікування паркінсонізму і інші антигіперкінетичні засоби, офтальмічні засоби, невропатичні препарати, регулятори обміну кальцію, міорелаксанти, наркотичні засоби, засоби, що знижують рівень ліпідів в крові, печінкові препарати, протистенокардичні засоби, серцеві засоби, імунотерапевтичні засоби, регулюючі пептиди і їх інгібітори, снодійні засоби, седативні засоби, гінекологічні препарати, протиподагричні засоби, фібринолітики, ферментні препарати і транспортні білки, ферментні інгібітори, блювотні засоби, засоби, що покращують кровопостачання, сечогінні засоби, діагностичні засоби, кортикоїди, холінергіки, засоби для лікування жовчовивідних шляхів, протиастматичні засоби, бронхолітичні засоби, блокатори бета-адренорецепторів, антагоністи кальцію, АПФ-інгібітори, засоби від атеросклерозу, протизапальні засоби, антикоагулятори, антигіпотензивні засоби, антигіпоглікемічні засоби, протигіпертонічні засоби, антифібринолітичні засоби, антиепілептичні засоби, протиблювотні засоби, протиотрути, антидіабетичні засоби, антиаритмічні засоби, антианемічні засоби, протиалергійні засоби, протигельмінтні засоби, анальгетики, аналептики, антагоністи альдостерону, засоби для схуднення. Поняття аргохімічні діючі речовини (надалі також називаються пестицидами) означає, щонайменше одну діючу речовину, вибрану з групи фунгіцидів, інсектицидів, нематоцидів, гербіцидів, сафенерів і/або регуляторів росту. Переважними пестицидами є фунгіциди, інсектициди і гербіциди, особливо фунгіциди. Також можуть застосовуватися суміші пестицидів з двох або більше із зазначених вище класів. Спеціаліст у даній галузі техніки добре знайомий з такими пестицидами, які, наприклад, можна найти в Pesticide Manual, 14th Ed. (2006), The British Crop Protection Council, London. Придатними інсектицидами є інсектициди класу карбаматів, органофосфатів, органохлор-інсектицидів, фенілпіразолів, піретроїдів, неонікотиноїдів, спінозинів, авермектинів, мілбеміцинів, аналогів ювенільного гормону, алкілгалідів, оловоорганічних сполук, аналогів нереістоксину, бензоїлсечовин, діацилгідразинів, METI акарицидів, а також інсектицидів, таких як хлоропікрин, піметрозин, флонікамід, клофентезин, гекситіазокс, етоксазол, діафентіурон, пропаргіт, тетрадифон, хлорфенапір, DNOC, бупрофезин, циромазин, амітраз, гідраметилнон, ацеквіноцил, флуакрипірим, ротенон або їх похідні. Придатними фунгіцидами є фунгіциди класів динітроанілінів, аліламінів, анілінопіримідинів, антибіотиків, ароматичних вуглеводнів, бензенсульфонамідів, бензімідазолів, бензізотіазолів, 2 UA 105793 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 бензофенонів, бензотіадіазолів, бензотріазинів, бензилкарбаматів, карбаматів, карбоксамідів, амідів карбонової кислоти, хлоронітрилів, ціаноацетамідоксимов, ціаноімідазолів, циклопропанкарбоксамідів, дикарбоксімідів, дигідродіоксазинів, динітрофенілкротонатів, дитіокарбаматів, дитіоланів, етилфосфонатів, етиламінотіазолкарбоксамідів, гуанідинів, гідрокси-(2-аміно-)піримідинів, гідроксианілідів, імідазолів, імідазолінонів, неорганічних речовин, ізобензофуранонів, метоксиакрилатів, метоксикарбаматів, морфолінів, N-фенілкарбаматів, оксазолідиндіонів, оксиминоацетатів, оксиминоацетамідів, пептидіпіримідиннуклеозидів, фенілацетамідів, феніламідів, фенілпіролів, фенілсечовин, фосфонатів, фосфоротіолатів, фталамових кислот, фталімідів, піперазинів, піперидинів, пропіонамідів, піридазинонів, піридинів, піридинілметилбензамідів, піримідинамінів, піримідинів, піримідинонгідразонів, піролоквінолинонів, квіназолінонів, хінолінів, хінонів, сульфамідів, сульфамоїлтріазолів, тіазолкарбоксамідів, тіокарбаматів, тіокарбаматів, тіофанатів, тіофенкарбоксамідів, толуамідів, сполук трифенілцини, тріазинів, тріазолів. Придатними гербіцидами є гербіциди класів ацетамідів, амідів, арилоксифеноксипропіонатів, бензамідів, бензофуранів, бензойних кислот, бензотіадіазинонів, бипіридилію, карбаматів, хлорацетамідів, хлоркарбонових кислот, циклогександіонів, динітроанілінів, динітрофенол, простих дифенілових ефірів, глицинів, імідазолінонів, ізоксазолів, ізоксазолідинонів, нітрилів, N-фенілфталімідів, оксадіазолів, оксазолідиндіонів, оксіацетамідів, феноксикарбонових кислот, фенілкарбаматів, фенілпіразолів, фенілпіразолинів, фенілпіридазинів, фосфінових кислот, фосфорамідатів, фосфордитіоатів, фталаматів, піразолів, піридазинонів, піридинів, піридинкарбонових кислот, піридинeкарбоксамідів, піримідиндіонів, піримідиніл(тіо)бензоатів, хінолінкарбонових кислот, семікарбазонів, сульфоніламінокарбонілтріазолінонів, сульфонілсечовин, тетразолінонів, тіадіазолів, тіокарбаматів, тріазинів, тріазинонів, тріазолів, тріазолінонів, тріазолінонів, тріазолoкарбоксамідів, тріазолoпіримідинів, трикетонів, урацилів, сечовин. В одній формі здійснення пестицид містить один інсектицид, переважно пестицид складається з, щонайменше одного інсектициду. Переважними інсектицидами є фіпроніл, алетрин, альфа-циперметрин, бета-цифлутрин, біфентрин, біоалетрин, 4-хлор-2-(2-хлор2метилпропіл)-5-[(6-йод-3-піридиніл)метокси]-3(2H)-піридазинони (CAS-RN: 120955-77-3), хлорфенапір, хлорпірифос, цифлутрин, цигалотрин, циперметрин, дельтаметрин, етофенпрокс, феноксикарб, флуфеноксурон, гідраметилнон, метафлумізон, перметрин, пірипроксифен, силафлуофен, тебуфенозид і тралометрин. Особливо переважними інсектицидами є фіпроніл, альфа-циперметрин, біфентрин, хлорфенапір, цифлутрин, циперметрин, дельтаметрин, етофенпрокс, гідраметилнон, метафлумізон, перметрин. Найбільш переважними інсектицидами є фіпроніл, альфа-циперметрин, дельтаметрин, хлорфенапир, гідраметилнон і метафлумизон. Особливо переважним інсектицидом є фіпроніл. В одній іншій формі здійснення пестицид містить один фунгіцид, переважно пестицид складається з, щонайменше одного фунгіциду. Переважними фунгіцидами є піраклостробин, метконазол і епоксиконазол. В одній іншій формі здійснення пестицид містить один гербіцид, переважно пестицид складається з, щонайменше одного гербіциду. В одній іншій формі здійснення пестицид містить один регулятор росту, переважно пестицид складається з, щонайменше одного регулятору росту. Композиція згідно з винаходом звичайно включає від 0,1 до 70 мас. % діючої речовини, переважно від 1 до 50 мас. %, особливо від 3 до 30 мас. %, в перерахунку на композицію. Звичайно, амфіфіли містять, щонайменше одну полярну (гідрофильну) і щонайменше одну неполярну (гідрофобну) частину. Типовими амфіфілами є кислоти жирного ряду, тензиди і фосфоліпіди. Композиція може містити один або декілька різних амфіфілів. Під гіперрозгалуженими полікарбонатами в рамках цього винаходу слід розуміти незшиті макромолекули з гідроксильними і карбонатними або карбамоїлхлоридними групами, які як структурно, так і молекулярно є неоднорідними. З одного боку, вони можуть складати розгалуження, виходячи з однієї центральної молекули аналогічно дендримерам, однак на відміну від них з неоднорідною довжиною ланцюга. Звідси гіперрозгалужені полімери і відрізняються від дендримерів (US 6,399,048). У сенсі даного винаходу гіперрозгалужені полімери не включають дендримерів. Гіперрозгалужені полімери, з іншого боку, також можуть мати лінійну будову, бути з функціональними, розгалуженими боковими групами або ж, як комбінація обох крайностей, мати лінійні і розгалужені частини молекул. Для визначення дендримерів і гіперрозгалужених полімерів див. також P.J. Flory, J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718 і H. Frey et al., Chem. Eur. J. 2000, 6, 2499. Під "гіперрозгалуженим" у зв'язку з даним винаходом розуміють, що ступінь розгалуження (СР), тобто коефіцієнт з суми середньої кількості дендритних сполук плюс середня кількість кінцевих груп і суми середньої кількості дендритних і лінійних сполук плюс середньої кількості кінцевих груп на молекулу помножений на 100, складає від 10 до 99,9 %, переважно від 20 до 3 UA 105793 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 99 %, особливо переважно від 20 до 95 %. Під „дендримерним" у зв'язку з даним винаходом розуміють, що ступінь розгалуження складає 99,9-100 %. Для визначення „ступеню розгалуження" див. H. Frey et al., Acta поліm. 1997, 48, 30. Перевага даного винаходу полягає в тому, що полікарбонати згідно з винаходом є незшитими. "Незшитий" в рамках цього опису означає, що ступінь зшивання складає менше ніж 15 мас. %, переважно менше ніж 10 мас. %, визначений за допомогою нерозчинної долі полімеру. Нерозчинна доля полімеру була визначена за допомогою чотирьохгодинної екстракції з однаковим розчинником, який застосовується для гельпроникаючої хроматографії для визначення молекулярно-вагового розподілу полімерів, відповідно тетрагідрофуран, диметилацетамід або гексафторізопропанол, залежно від того в якому розчиннику полімер є краще розчинним, у приладі Сокслета і після висушування залишку до постійності ваги зважування залишку, що лишився. Гіперрозгалужений полікарбонат звичайно може бути одержаний за допомогою a) одержання продукту конденсації (K) шляхом взаємодії органічного карбонату (A) або похідного фосгену зі спиртом (B1), який має, щонайменше три гідроксигрупи, і б) міжмолекулярної взаємодії K до одержання гіперрозгалуженого полікарбонату, причому кількісне співвідношення гідроксильних груп до карбонатних груп або груп фосгену вибирається таким чином, що K в середньому мають або i) карбонатну або карбамоїлхлоридну групу і більше, ніж одну гідроксильну групу, або ii) одну гідроксильну групу і більше, ніж одну карбонатну або карбамоїльну групу. Переважно таким чином одержується полікарбонат. Для одержання продукту конденсації (K) може застосовуватися один органічний карбонат (A) або одне похідне фосгену. Придатними похідними фосгену є, наприклад, фосген, дифосген або трифосген, переважно фосген. Переважно використовують органічний карбонат. Залишки R використовуваних як вихідний матеріал органічних карбонатів (A) загальної формули RO[(CO)O]nR кожного разу незалежно один від іншого представляють собою нерозгалужений або розгалужений аліфатичний, ароматичний/аліфатичний (араліфатичний) або ароматичний вуглеводневий залишок з від 1 до 20 C-атомами. Обидва залишки R також можуть бути зв'язані один з іншим з утворенням кільця. Обидва залишки R можуть бути однаковими або різними, переважно вони є однаковими. Переважно мова йде про аліфатичний вуглеводневий залишок і особливо переважно про нерозгалужений або розгалужений алкільний залишок з від 1 до 5 C-атомами, або про заміщений або незаміщений залишок фенілу. При цьому R означає нерозгалужений або розгалужений, переважно нерозгалужений, (цикло)аліфатичний, ароматичний/аліфатичний або ароматичний, переважно (цикло)аліфатичний або ароматичний, особливо переважно аліфатичний вуглеводневий залишок з від 1 до 20 C-атомами, переважно від 1 до 12, особливо переважно від 1 до 6 і найбільш переважно від 1 до 4 атомами вуглецю. Прикладами цього є метил, етил, ізо-пропіл, n-пропіл, n-бутил, ізо-бутил, втор-бутил, трет-бутил, n-гексил, n-гептил, n-октил, n-децил, nдодецил, n-тетрадецил, n-гексадецил, n-октадецил, n-ейкозил, 2-етилгексил, циклопентил, циклогексил, циклооктил, циклододецил, феніл, o- або p-толил або нафтил. Переважними є метил, етил, n-бутил і феніл. Залишки R при цьому можуть бути однаковими або різними, переважно вони є однаковими. Залишки R також можуть бути зв'язані один з іншим з утворенням кільця. Прикладами подібних двохвалентних залишків R є 1,2-етилен, 1,2-пропілен і 1,3-пропілен. Загалом, n представляє собою ціле число від 1 до 5, переважно від 1 до 3, особливо переважно від 1 до 2. Переважно карбонати можуть представляти собою прості карбонати загальної формули RO(CO)OR, тобто в цьому випадку n означає 1. Приклади придатних карбонатів включають аліфатичні, ароматичні/аліфатичні або ароматичні карбонати, такі як етиленкарбонат, 1,2- або 1,3-пропіленкарбонат, дифенілкарбонат, дитолілкарбонат, диксилілкарбонат, динафтилкарбонат, етилфенілкарбонат, дибензилкарбонат, диметилкарбонат, діетилкарбонат, ди-n-пропілкарбонат, ди-nбутилкарбонат, діізобутилкарбонат, дипентилкарбонат, дигексилкарбонат, дициклогексилкарбонат, дигептилкарбонат, діоктилкарбонат, дидецилкарбонат або дидодецилкарбонат. Приклади карбонатів, в яких n є більше 1, включають діалкілдикарбонати, такі як ди(трет.бутил)дикарбонат або діалкілтрикарбонати, такі як ди(трет.бутил)трикарбонат. Переважним ароматичним карбонатом є дифенілкарбонат. Переважно використовують аліфатичні карбонати, особливо ті, в яких залишки включають від 1 до 5 C-атомів, такі як, наприклад, диметилкарбонат, діетилкарбонат, ди-n-пропілкарбонат, ди-n-бутилкарбонат або диізобутилкарбонат. Особливо переважним є діетилкарбонат. Спирт (B1), який має, щонайменше три гідроксигрупи, частіше за все представляє собою аліфатичний або ароматичний спирт, або суміш двох або декількох цих різних спиртів. Спирт (B1) може бути розгалуженим або нерозгалуженим, заміщеним або незаміщеним і мати від 3 до 4 UA 105793 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 26 атомів вуглецю. Переважно мова йде про аліфатичний спирт. Приклади сполук з щонайменше трьома гідроксильними групами включають гліцерин, триметилолметан, триметилолетан, триметилолпропан, триметилолбутан, 1,2,4-бутантріол, 1,2,3-гексантріол, 1,2,4-гексантріол, трис(гідрокси-метил)амін, трис(гідроксіетил)амін, трис(гідрокси-пропіл)амін, пентаеритрит, дигліцерин, тригліцерин, полігліцерин, біс(три-метилол-пропан), трис(гідроксиметил)изоціанурат, трис(гідроксіетил)изоціанурат, флороглюцинол, тригідрокситолуол, тригідроксидиметилбензол, флороглюцид, гексагідроксибензол, 1,3,5бензолтриметанол, 1,1,1-трис(4’-гідроксифеніл)метан, 1,1,1-трис(4’-гідроксифеніл)етан, цукри, такі як, наприклад, глюкоза, похідні цукру, такі як, наприклад, сорбіт, маніт, дигліцерол, треїт, еритрит, адоніт (рибіт), арабіт (ликсит), ксиліт, дульцит (галактит), мальтит, ізомальт або поліестерол. Крім того, B1 може бути три- або високофункціональним поліетеролом на основі спиртів, які мають, щонайменше три гідроксильні групи, і C 2-C24 алкіленоксид. Поліетерол містить щонайбільше від однієї до 30, переважно від однієї до 20, особливо переважно від однієї до 10 і найбільш переважно від однієї до восьми молекул етиленоксиду і/або пропіленоксиду і/або ізо-бутиленоксиду на гідроксигрупу. Переважно гіперрозгалужений полікарбонат містить один спирт (B1), який є три- або високофункціональним поліетеролом на основі спиртів, які мають, щонайменше три гідроксильні групи, і C3-C24 алкіленоксид. Придатними спиртами, які мають, щонайменше три гідроксильні групи, є такі, так описані вище, переважно гліцерин, триметилолетан, триметилолпропан, 1,2,4-бутантріол, 1,2,3-гексантріол, 1,2,4-гексантріол, пентаеритрит, особливо переважно гліцерин або триметилолпропан. Переважними C 3-C24 алкіленоксидами серед іншого є пропіленоксид, бутиленоксид, пентиленоксид і їх суміші, особливо переважно пропіленоксид. Три- або високофункціональні поліетероли містять у більшості випадків, щонайменше від однієї до 30, переважно від двох до 30, особливо переважно від трьох до 20 молекул C3-C24 алкіленоксиду в полімеризованій формі. Особливо переважним спиртом (B1) є трифункціональний поліетерол на основі гліцерину, триметилолетану, триметилолпропану, 1,2,4-бутантріолу і/або пентаеритриту, і пропіленоксиду, причому поліетерол містить, щонайменше три, переважно від трьох до 30, особливо переважно від трьох до 20 молекул в полімеризованій формі. Додатково до спирту (B1) полікарбонат може мати дифункціональний спирт (B2) як структурний компонент, за умови, що середня гідроксильна функціональність всіх використовуваних спиртів B разом є більше, ніж 2. Спирти (B1) і (B2) тут у сукупності позначаються як (B). Придатними дифункціональними спиртами B2 в тому числі є діетиленгліколь, тріетиленгліколь, 1,2- і 1,3-пропандіол, дипропіленгліколь, трипропіленгліколь, неопентилгліколь, 1,2-, 1,3- і 1,4-бутандіол, 1,2-, 1,3- і 1,5-пентандіол, 1,6-гександіол, 1,2- або 1,3-циклопентандіол, 1,2-, 1,3- або 1,4-циклогександіол, 1,1-, 1,2-, 1,3- або 1,4-циклогександиметанол, біс(4-гідроксициклогексил)метан, біс(4-гідроксицикло-гексил)етан, 2,2-біс(4гідроксициклогексил)пропан, 1,1'-біс(4-гідроксифеніл)-3,3-5-триметилцикло-гексан, резорцин, гідрохінон, 4,4'-дигідроксидифеніл, біс-(4-гідроксифеніл)сульфид, біс(4-гідроксифеніл)сульфон, біс(гідроксиметил)бензол, біс(гідроксиметил)толуол, біс(p-гідроксифеніл)метан, біс(pгідроксифеніл)етан, 2,2-біс(p-гідроксифеніл)пропан, 1,1-біс(p-гідроксифеніл)циклогексан, дигідроксибензофенон, дифункціональні поліефірполіоли на основі етиленоксиду, пропіленоксиду, бутиленоксиду або їх суміші, політетрагідрофуран з молекулярною вагою від 162 до 2000, полікапролактон або поліестероли на основі діолів і дикарбонових кислот. Переважним дифункціональним спиртом (B2) є дифункціональні поліефірполіоли на основі етиленоксиду, пропіленоксиду, бутиленоксиду або їх суміші і поліестероли на основі діолів і дикарбонових кислот. Діоли служать для точного регулювання властивостей полікарбонату. Якщо використовують дифункціональні спирти, то співвідношення дифункціональних спиртів (B2) до щонайменше трифункціональних спиртів (B1) встановлюється спеціалістом в даній галузі техніки залежно від бажаних властивостей полікарбонату. Звичайно кількість спирту або спиртів (B2) складає від 0 до 50 моль % відносно загальної кількості всіх спиртів (B1) і (B2) разом. Переважно кількість складає від 0 до 35 моль %, особливо переважно від 0 до 25 моль % і найбільш переважно від 0 до 10 моль %. Реакція фосгену, дифосгену або трифосгену зі спиртом або сумішшю спиртів, як правило, відбувається при відщепленні хлороводню, реакція карбонатів зі спиртом або сумішшю спиртів до одержання високофункціонального високорозгалуженого полікарбонату згідно з винаходом відбувається при відщепленні монофункціонального спирту або фенолу з молекули карбонату. Гіперрозгалужений полікарбонат після цієї реакції, відповідно без іншої модифікації, закінчується високофункціонально з гідроксильними групами і з карбонатними групами 5 UA 105793 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 відповідно карбамоїлхлоридними групами. Під високофункціональним полікарбонатом в рамках цього винаходу розуміють продукт, який поряд з карбонатними групами, що утворюють полімерний скелет, має в кінці або збоку далі, щонайменше три, переважно, щонайменше чотири, більш переважно, щонайменше шість функціональних груп. Функціональні групи представляють собою карбонатні групи відповідно карбамоїлхлоридні групи і/або гідроксильні групи. Кількість кінцевих або бокових функціональних груп, в принципі, не обмежена в більший бік, однак продукти з дуже високим числом функціональних груп можуть мати небажані властивості, такі як, наприклад, висока в'язкість або погана розчинність. Високофункціональні полікарбонати даного винаходу частіше за все мають не більше ніж 500 кінцевих або бокових функціональних груп, переважно не більше, ніж 100 кінцевих або бокових функціональних груп. При одержанні високофункціональних полікарбонатів необхідним є те, що співвідношення сполук, що містять гідроксильні групи, до фосгену або карбонату (A) встановлюють таким чином, що одержаний найпростіший продукт конденсації (надалі позначається як продукт конденсації (K)) в середньому містить або i) одну карбонатну або карбамоїлхлоридну групу і більше ніж одну гідроксильну групу або ii) одну гідроксильну групу і більше, ніж одну карбонатну або карбамоїлхлоридну групу, переважно в середньому або i) одну карбонатну або карбамоїлхлоридну групу й щонайменше дві гідроксильні групи або ii) одну гідроксильну групу і щонайменше дві карбонатні або карбамоїлхлоридні групи. Наділі може бути раціональним, для точного регулювання властивостей полікарбонату використовувати, щонайменше одну двоатомну карбонільну реакційноздатну сполуку (A1). Під ними розуміються такі сполуки, які мають дві карбонатні і/або карбоксильні групи. Карбоксильні групи при цьому можуть бути карбоновими кислотами, хлоридами карбонової кислоти, ангідридами карбонової кислоти або складними ефірами карбонової кислоти, переважно ангідридами карбонової кислоти або складними ефірами карбонової кислоти і особливо переважно складними ефірами карбонової кислоти. Якщо використовують такі двоатомні сполуки (A1), то співвідношення (A1) до карбонатів відповідно фосгенів (A) установлюється спеціалістом в даній галузі техніки залежно від бажаних властивостей полікарбонату. Звичайно кількість двоатомної або двоатомних сполук (A1) складає від 0 до 40 моль % відносно загальної кількості всіх карбонатів/фосгенів (A) і сполук (A1) разом. Переважно кількість складає від 0 до 35 моль %, особливо переважно від 0 до 25 моль % і найбільш переважно від 0 до 10 моль %. Прикладами сполук (A1) є дикарбонати або дикарбамоїлхлориди діолів, наприклад, етиленгліколь, 1,2-пропандіол, 1,3-пропандіол, 1,1-диметилетан-1,2-діол, 2-бутил-2-етил-1,3пропандіол, 2-етил-1,3-пропандіол, 2-метил-1,3-пропан-діол, неопентилгліколь, неопентилгліколевий ефір гідроксипівалінової кислоти, 1,2-, 1,3- або 1,4-бутандіол, 1,6гександіол, 1,10-декандіол, біс-(4-гідроксициклогексан)ізопропілиден, тетраметилциклобутандіол, 1,2-, 1,3- або 1,4-циклогександіол, циклооктандіол, норборнандіол, пинандіол, декалиндіол, 2-етил-1,3-гександіол, 2,4-діетил-октан-1,3-діол, гідрохінон, бісфенол A, бісфенол F, бісфенол B, бісфенол S, 2,2-біс(4-гідрокси-циклогексил)пропан, 1,1-, 1,2-, 1,3- і 1,4циклогександиметанол, 1,2-, 1,3- або 1,4-циклогександіол. Вони можуть бути одержані, наприклад, тим, що ці діоли піддають взаємодії з надлишком, наприклад, наведених вище карбонатів RO(CO)OR або ефірів хлорвугільної кислоти, так що одержані таким чином дикарбонати з двох боків заміщені групами RO(CO)-. Інша можливість полягає в тому, що діоли спочатку взаємодіють з фосгеном до одержання відповідних ефірів хлорвугільної кислоти діолів і потім взаємодіють зі спиртами. Інші сполуки (A1) представляють собою дикарбонові кислоти, складні ефіри дикарбонових кислот, переважно метилові, етилові, ізо-пропілові, n-пропілові, n-бутилові, ізо-бутилові, вторбутилові або трет-бутилові ефіри, особливо переважно метилові, етилові або n-бутилові ефіри. Прикладами подібних дикарбонових кислот є щавлева кислота, малеїнова кислота, фумарова кислота, бурштинова кислота, глутарова кислота, адипінова кислота, себацинова кислота, додекандикислота, o–фталева кислота, ізофталева кислота, терефталева кислота, азелаинова кислота, 1,4-циклогександикарбонова кислота або тетрагідрофталева кислота, пробкова кислота, фталевий ангідрид, ангідрид тетрагідрофталевої кислоти, ангідрид гексагідрофталевої кислоти, ангідрид тетрахлорфталевої кислоти, ангідрид ендометилентетрагідрофталевої кислоти, ангідрид глутарової кислоти, димерні кислоти жирного ряду, їх ізомери і продукти гідрування. Найпростіша структура продукту конденсації (K), яка представлена в прикладі взаємодії карбонату (A) з диспиртом або поліспиртом (B) дає при цьому розташування XYm або YmX, причому X представляє карбонатну або карбамоїльну групу, Y гідроксильну групу і m як правило, ціле число більше від 1 до 6, переважно більше від 1 до 4, особливо переважно 6 UA 105793 C2 5 більше від 1 до 3. Реакційноздатна група, яка при цьому виходить як окрема група, надалі, загалом, позначається як „фокальна група". Якщо, наприклад, при одержанні найпростішого продукту конденсації (K) з карбонату і двоатомного спирту молярне співвідношення взаємодії складає 1:1, то виходить в середині одна молекула типу XY, наочно представлена загальною формулою (I). O O R 10 - ROH O O R + HO R 1 O O R 1 OH (I) При одержанні продукту конденсації (K) з карбонату і трьохатомного спирту при молярному співвідношенні взаємодії 1: 1 виходить в середині одна молекула типу XY2, наочно представлена загальною формулою (II). Фокальна група тут представляє собою карбонатну групу. OH O R 15 R OH O O R + HO R O - ROH OH R 1 O O (II) R1 OH OH При одержанні продукту конденсації (K) з карбонату і чотирьохатомного спирту рівним чином з молярним співвідношенням взаємодії 1: 1 виходить в середині одна молекула типу XY 3, наочно представлена загальною формулою (III). Фокальна група тут представляє собою карбонатну групу. R O OH HO O O R + R HO O - ROH 1 OH R O O OH R 1 OH (III) OH 1 20 В формулах з (I) по (III) R має визначене на початку значення і R означає аліфатичний або ароматичний залишок. Далі одержання продукту конденсації (K), наприклад, також з карбонату і трьохатомного спирту, наочно представлене загальною формулою (IV), може відбуватися, причому молярне співвідношення взаємодії складає 2:1. Тут виходить в середині одна молекула типу X 2Y, фокальна група в даному випадку представляє собою одну гідроксильну групу. В формулі (IV) R 1 і R мають однакове значення, як вище в формулах від (I) до (III). -2 (IV) 2 25 Якщо до компонентів додатково додають дифункціональні сполуки, наприклад, дикарбонат або діол, то це викликає подовження ланцюгів, як показано, наприклад, в загальній формулі (V). Знову в середині виходить одна молекула типу XY2, фокальна група представляє собою карбонатну групу. -3 2 (V) 30 2 1 В формулі (V) R означає аліфатичний або ароматичний залишок, R і R визначені як описано вище. 7 UA 105793 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Для синтезу також можуть бути використані декілька продуктів конденсації (K). При цьому з одного боку можуть використовуватися декілька спиртів відповідно декілька карбонатів. Далі за допомогою вибору співвідношення використовуваних спиртів і карбонатів відповідно фосгенів можна одержати суміші різних продуктів конденсації різної структури. Це повинно на прикладі зразково показати взаємодію карбонату з трьохатомним спиртом. Якщо вихідні продукти використовують у співвідношенні 1:1, як представлено в (II), то одержують молекулу XY 2. Якщо вихідні продукти використовують у співвідношенні 2:1, як представлено в (IV), то одержують молекулу X2Y. При співвідношенні між 1:1 і 2:1 одержують суміш молекул XY2 і X2Y. Типові умови реакції взаємодії (A) з (B) до одержання продукту конденсації (K) представлені надалі: Стехіометрія компонентів (A) і (B), загалом, вибирається таким чином, що одержаний продукт конденсації (K) має або карбонатну або карбамоїлхлоридну групу і більше ніж одну гідроксильну групу або одну гідроксильну групу і більше, ніж одну карбонатну або карбамоїлхлоридну групу. У першому випадку це досягається за допомогою стехіометрії від 1 моль карбонатних груп: >2 моль гідроксильних груп, наприклад, стехіометрія від 1: 2,1 до 8, переважно від 1: 2,2 до 6, особливо переважно від 1: 2,5 до 4 і найбільш переважно від 1: 2,8 до 3,5. У другому випадку це досягається за допомогою стехіометрії від більше ніж 1 моль карбонатних груп:
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюHyperbranched polycarbonates for solubilizing poorly soluble active substances
Автори англійськоюTurk, Holger, Haberecht, Monika, Ishaque, Michael, Yamada, Hiroe, Schonfelder, Daniel, Bruchmann, Bernd
Автори російськоюТюрк Хольгер, Хаберехт Моника, Исхакве Михаель, Ямада Хирое, Шьонфельдер Даниель, Брухманн Бернд
МПК / Мітки
МПК: C08G 64/00, A01N 25/30
Мітки: речовин, гіперрозгалужені, полікарбонати, важкорозчинних, солюбілізації, діючих
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/28-105793-giperrozgaluzheni-polikarbonati-dlya-solyubilizaci-vazhkorozchinnikh-diyuchikh-rechovin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Гіперрозгалужені полікарбонати для солюбілізації важкорозчинних діючих речовин</a>
Попередній патент: Нове терапевтичне застосування інекальцитолу
Наступний патент: 1,3-дизаміщені похідні імідазолідин-2-ону як інгібітори cyp17
Випадковий патент: Спосіб розпізнавання вродженої вади серця - двостулкового аортального клапана