專利名稱：包含交聯(lián)聚輪烷的化合物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚輪烷彼此交聯(lián)而成的交聯(lián)聚輪烷及其制造方法。特別地，本發(fā)明涉及聚輪烷中所包含的環(huán)糊精的OH基被非離子性基團(tuán)取代的交聯(lián)聚輪烷及其制造方法。
背景技術(shù)：
聚輪烷是通過(guò)如下方式構(gòu)成的在環(huán)狀分子(轉(zhuǎn)輪rotator)的開口部分被直鏈狀分子(軸axis)以串刺狀包接而成的準(zhǔn)聚輪烷的兩個(gè)末端(直鏈狀分子的兩個(gè)末端)設(shè)置封端基以防止環(huán)狀分子脫離。例如，使用α-環(huán)糊精(在下文中，有時(shí)將環(huán)糊精簡(jiǎn)稱為“CD”)作為環(huán)狀分子、使用聚乙二醇作為直鏈狀分子(在下文中，有時(shí)簡(jiǎn)稱為“PEG”)的聚輪烷(參閱例如專利文獻(xiàn)1)具有各種特性，因而對(duì)它的研究在近年來(lái)非常盛行。
另外，專利文獻(xiàn)2公開了包含具有作為滑移凝膠或滑動(dòng)凝膠的特性或者具有作為粘彈性材料的特性的交聯(lián)聚輪烷的化合物。特別地，在專利文獻(xiàn)2中，具體公開了直鏈狀分子PEG包接在環(huán)狀分子α-CD分子上所形成的聚輪烷通過(guò)化學(xué)鍵彼此交聯(lián)(結(jié)合)而成的交聯(lián)聚輪烷。
但是，直鏈狀分子PEG等包接在環(huán)狀分子CD分子上所形成的聚輪烷，當(dāng)其直鏈狀分子的分子量為1萬(wàn)以上時(shí)，不溶于包括水的幾乎所有的溶劑中，而僅僅溶于二甲亞砜(以下簡(jiǎn)稱為DMSO)或堿性水溶液中。因此，在制備交聯(lián)聚輪烷時(shí)，使用聚輪烷溶解在上述溶劑中制得的溶液作為原料。另外，為了穩(wěn)定地使用交聯(lián)聚輪烷，必須在交聯(lián)聚輪烷的制備之后，將制備中所使用的溶劑，即DMSO或堿性水溶液替換成純水或生理鹽水。但是，這時(shí)存在交聯(lián)聚輪烷的光學(xué)特性降低的問(wèn)題，特別是存在交聯(lián)聚輪烷的透明性降低的問(wèn)題。
專利文獻(xiàn)1日本專利第2810264號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2WO 01/83566號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問(wèn)題因此，本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題。
具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的目的在于提供一種通過(guò)化學(xué)鍵將聚輪烷交聯(lián)而成的交聯(lián)聚輪烷以及包含該交聯(lián)聚輪烷的化合物、及其制造方法，其中，該交聯(lián)聚輪烷即使在水中或者食鹽水中也具有優(yōu)良的光學(xué)特性。
解決問(wèn)題的方法本發(fā)明人們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)上述目的而進(jìn)行了積極的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將構(gòu)成聚輪烷的CD分子的羥基的至少一部分取代成非離子性取代基，能夠抑制多個(gè)CD分子之間的氫鍵的形成，從而能夠減小交聯(lián)聚輪烷的光學(xué)特性的降低，具體來(lái)說(shuō)，減小交聯(lián)聚輪烷的透明性的降低。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)下述發(fā)明可以解決上述問(wèn)題。
<1>一種交聯(lián)聚輪烷，其特征在于該交聯(lián)聚輪烷包含至少2分子的聚輪烷，所述的聚輪烷分子是直鏈狀分子以穿刺狀包接在環(huán)糊精分子的開口部分、且在直鏈狀分子的兩個(gè)末端設(shè)有封端基以防止該環(huán)糊精分子脫離而形成的，上述至少2分子的聚輪烷的環(huán)糊精分子通過(guò)化學(xué)鍵相互結(jié)合而形成交聯(lián)聚輪烷，上述環(huán)糊精分子的羥基(-OH)的一部分被非離子性基團(tuán)取代。
<2>在上述<1>中，非離子性基團(tuán)為-OR基，該R為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。另外，作為R，可以列舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等直鏈烷基；異丙基、異丁基、叔丁基、1-甲基丙基、異戊基、新戊基、1，1-二甲基丙基、4-甲基戊基、2-甲基丁基、2-乙基己基等支鏈烷基；環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、金剛烷基等環(huán)烷基；環(huán)氧乙烷、氧雜環(huán)丁烷、四氫呋喃、四氫吡喃、氧雜環(huán)庚烷、二氧六環(huán)、二氧戊環(huán)等環(huán)烷醚基；環(huán)硫乙烷、硫雜環(huán)丁烷、四氫噻吩、硫雜環(huán)己烷、二噻茂烷、二硫雜環(huán)己烷等環(huán)烷基硫醚基，但是并不限于這些基團(tuán)。其中，作為R，優(yōu)選甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基，更優(yōu)選甲基、乙基、丙基。
<3>在上述<1>中，非離子性基團(tuán)為-O-R’-X基，該R’為從碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、或從碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)，X為OH、NH2、或SH。此外，作為R’，可以列舉從上述<2>的R脫去1個(gè)氫的基團(tuán)，但并沒(méi)有特別限定于此。另外，R’與R獨(dú)立地限定。作為R’，優(yōu)選從甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、或己基中脫去1個(gè)氫原子的基團(tuán)，更優(yōu)選為從甲基、乙基或丙基中脫去1個(gè)氫原子的基團(tuán)。作為X，優(yōu)選OH或NH2，更優(yōu)選OH。
<4>在上述<1>中，非離子性基團(tuán)為-O-CO-NH-R1基，該R1為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<5>在上述<1>中，非離子性基團(tuán)為-O-CO-R2基，該R2為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<6>在上述<1>中，非離子性基團(tuán)為-O-Si-R3基，該R3為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<7>在上述<1>中，非離子性基團(tuán)為-O-CO-O-R4基，該R4為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<8>在上述<1>～<7>任一項(xiàng)中，交聯(lián)聚輪烷的透射率在400～800nm下為80％/mmt以上、優(yōu)選為90％/mmt以上、更優(yōu)選為95％/mmt以上。
<9>在上述<8>中，透射率在0～90℃的溫度、400～800nm下為80％/mmt以上、優(yōu)選為90％/mmt以上、更優(yōu)選為95％/mmt以上。
<10>在上述<8>或<9>中，透射率可隨溫度而可逆地變化。另外，透射率隨溫度的變化通常顯示出在高溫下透射率低、在低溫下透射率高的傾向。
<11>在上述<1>～<10>中，交聯(lián)聚輪烷在80℃溫度下的彈性模量為25℃溫度下的彈性模量的2倍以上、優(yōu)選為3倍以上、更優(yōu)選為5倍以上、最優(yōu)選為10倍以上。另外，彈性模量隨溫度的變化較佳是可逆變化。
<12>在上述<1>～<11>中，交聯(lián)聚輪烷的體積隨溫度而可逆地變化，在25℃溫度下的體積為80℃溫度下的體積的2倍以上，優(yōu)選為3倍以上，更優(yōu)選為4倍以上，最優(yōu)選為5倍以上。
<13>在上述<1>～<12>任一項(xiàng)中，非離子性基團(tuán)可以取代全部環(huán)糊精分子的總羥基中的10％～90％，優(yōu)選20～80％，更優(yōu)選30～70％。
<14>在上述<1>～<13>任一項(xiàng)中，環(huán)糊精分子選自α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、和γ-環(huán)糊精所組成的組中。
<15>在上述<1>～<14>任一項(xiàng)中，直鏈狀分子選自聚乙二醇、聚異戊二烯、聚異丁烯、聚丁二烯、聚丙二醇、聚四氫呋喃、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、和聚丙烯所組成的組中。
<16>在上述<1>～<15>任一項(xiàng)中，封端基可以選自二硝基苯基類、環(huán)糊精類、金剛烷基類、三苯甲基類、熒光素類、芘類、取代苯類(作為取代基，可以列舉出烷基、烷氧基、羥基、鹵素、氰基、磺?；?、羧基、氨基、苯基等，但并不限于這些基團(tuán)。取代基可以存在一個(gè)或者多個(gè)。)、可被取代的多核芳香類(作為取代基，可以列舉出與上述取代基相同的基團(tuán)，但是并不限于此。取代基可以存在一個(gè)或者多個(gè)。)、以及甾體類所組成的組中。其中，優(yōu)選選自二硝基苯基類、環(huán)糊精類、金剛烷基類、三苯甲基類、熒光素類、以及芘類所組成的組中，更優(yōu)選為金剛烷基類或三苯甲基類。
<17>在上述<1>～<16>任一項(xiàng)中，環(huán)糊精分子為α-環(huán)糊精、上述直鏈狀分子為聚乙二醇。
<18>在上述<1>～<17>任一項(xiàng)中，當(dāng)環(huán)糊精分子被直鏈狀分子以穿刺狀包接時(shí)將環(huán)糊精分子最大限度地被包接的量設(shè)為1時(shí)，上述環(huán)糊精分子以0.001～0.6、優(yōu)選0.01～0.5、更優(yōu)選0.05～0.4的量被直鏈狀分子以穿刺狀包接。
<19>在上述<1>～<18>任一項(xiàng)中，至少2分子的聚輪烷通過(guò)交聯(lián)劑化學(xué)鍵合。
<20>在上述<19>中，交聯(lián)劑的分子量低于2000、優(yōu)選低于1000、更優(yōu)選低于600、最優(yōu)選低于400。
<21>在上述<19>或<20>中，交聯(lián)劑選自氰尿酰氯、均苯三酰氯、對(duì)苯二酰氯、表氯醇、二溴苯、戊二醛、苯撐二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二乙烯砜、1，1’-碳酰二咪唑、和烷氧基硅烷類所組成的組中。
<22>在上述<1>～<21>任一項(xiàng)中，至少2分子的聚輪烷中，各個(gè)聚輪烷的至少1個(gè)環(huán)糊精分子的至少1個(gè)OH基參與交聯(lián)。
<23>在上述<1>～<22>任一項(xiàng)中，直鏈狀分子的分子量為1萬(wàn)以上、優(yōu)選為2萬(wàn)以上、更優(yōu)選為3.5萬(wàn)以上。
<24>一種交聯(lián)聚輪烷的制備方法，其特征在于，包括如下步驟1)將環(huán)糊精分子與直鏈狀分子混合，從而制備直鏈狀分子以穿刺狀包接在環(huán)糊精分子的開口部分而成的準(zhǔn)聚輪烷的準(zhǔn)聚輪烷制備步驟；2)用封端基封閉準(zhǔn)聚輪烷的兩個(gè)末端以防止上述CD分子從穿刺狀態(tài)脫離，從而制備聚輪烷的聚輪烷制備步驟；以及3)至少2分子的聚輪烷的各自的環(huán)糊精分子通過(guò)化學(xué)鍵相互結(jié)合，從而使該至少2分子的聚輪烷交聯(lián)的交聯(lián)步驟，并且，在A)上述1)準(zhǔn)聚輪烷制備步驟之前、B)上述1)準(zhǔn)聚輪烷制備步驟之后且上述2)聚輪烷制備步驟之前、C)上述2)聚輪烷制備步驟之后且上述3)交聯(lián)步驟之前、和/或D)上述3)交聯(lián)步驟之后，設(shè)置將環(huán)糊精分子的OH基的一部分取代成非離子性基團(tuán)的取代步驟。
<25>在上述<24>中，優(yōu)選將取代步驟設(shè)置在2)聚輪烷制備步驟之后且3)交聯(lián)步驟之前。
<26>在上述<24>或<25>中，非離子性基團(tuán)為-OR基，該R為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。另外，作為R，可以列舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等直鏈烷基；異丙基、異丁基、叔丁基、1-甲基丙基、異戊基、新戊基、1，1-二甲基丙基、4-甲基戊基、2-甲基丁基、2-乙基己基等支鏈烷基；環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、金剛烷基等環(huán)烷基；環(huán)氧乙烷、氧雜環(huán)丁烷、四氫呋喃、四氫吡喃、氧雜環(huán)庚烷、二氧六環(huán)、二氧戊環(huán)等環(huán)烷醚基；環(huán)硫乙烷、硫雜環(huán)丁烷、四氫噻吩、硫雜環(huán)己烷、二噻茂烷、二硫雜環(huán)己烷等環(huán)烷基硫醚基，但是并不限于這些基團(tuán)。其中，作為R，優(yōu)選甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基，更優(yōu)選甲基、乙基、丙基。
<27>在上述<24>或<25>中，非離子性基團(tuán)為-O-R’-X基，該R’為從碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、或從碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)，X為OH、NH2、或SH。此外，作為R’，可以列舉從上述<2>的R脫去1個(gè)氫的基團(tuán)，但并不限定于此。另外，R’與R獨(dú)立地限定。作為R’，優(yōu)選從甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基中脫去1個(gè)氫原子的基團(tuán)，更優(yōu)選為從甲基、乙基或丙基中脫去1個(gè)氫原子的基團(tuán)。作為X，優(yōu)選OH或NH2，更優(yōu)選OH。
<28>在上述<24>或<25>中，非離子性基團(tuán)為-O-CO-NH-R1基，該R1為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<29>在上述<24>或<25>中，非離子性基團(tuán)為-O-CO-R2基，該R2為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<30>在上述<24>或<25>中，非離子性基團(tuán)為-O-Si-R3基，該R3為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<31>在上述<24>或<25>中，非離子性基團(tuán)為-O-CO-O-R4基，該R4為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<32>在上述<24>～<31>任一項(xiàng)中，交聯(lián)聚輪烷的透射率在400～800nm下為80％/mmt以上、優(yōu)選為90％/mmt以上、更優(yōu)選為95％/mmt以上。
<33>在上述<24>～<32>任一項(xiàng)中，透射率在0～90℃的溫度、400～800nm下為80％/mmt以上、優(yōu)選為90％/mmt以上、更優(yōu)選為95％/mmt以上。
<34>在上述<32>或<33>中，透射率可隨溫度而可逆地變化。另外，透射率隨溫度的變化通常顯示出在高溫下透射率低、在低溫下透射率高的傾向。
<35>在上述<24>～<34>中，交聯(lián)聚輪烷在80℃溫度下的彈性模量為25℃溫度下的彈性模量的2倍以上、優(yōu)選為3倍以上、更優(yōu)選為5倍以上、最優(yōu)選為10倍以上。另外，彈性模量隨溫度的變化較佳是可逆變化。
<36>在上述<24>～<35>中，交聯(lián)聚輪烷的體積隨溫度而可逆地變化，在25℃溫度下的體積為80℃溫度下的體積的2倍以上，優(yōu)選為3倍以上，更優(yōu)選為4倍以上，最優(yōu)選為5倍以上。
<37>在上述<24>～<36>任一項(xiàng)中，非離子性基團(tuán)可以取代全部環(huán)糊精分子的總羥基中的10％～90％，優(yōu)選20～80％，更優(yōu)選30～70％。
<38>在上述<24>～<37>任一項(xiàng)中，環(huán)糊精分子選自α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、和γ-環(huán)糊精所組成的組中。
<39>在上述<24>～<38>任一項(xiàng)中，直鏈狀分子選自聚乙二醇、聚異戊二烯、聚異丁烯、聚丁二烯、聚丙二醇、聚四氫呋喃、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、和聚丙烯所組成的組中。
<40>在上述<24>～<39>任一項(xiàng)中，封端基可以選自二硝基苯基類、環(huán)糊精類、金剛烷基類、三苯甲基類、熒光素類、芘類、取代苯類(作為取代基，可以列舉出烷基、烷氧基、羥基、鹵素、氰基、磺?；?、羧基、氨基、苯基等，但并不限于這些基團(tuán)。取代基可以存在一個(gè)或者多個(gè)。)、可被取代的多核芳香類(作為取代基，可以列舉出與上述取代基相同的基團(tuán)，但是并不限于此。取代基可以存在一個(gè)或者多個(gè)。)、以及甾體類所組成的組中。其中，優(yōu)選選自二硝基苯基類、環(huán)糊精類、金剛烷基類、三苯甲基類、熒光素類、以及芘類所組成的組中，更優(yōu)選為金剛烷基類或三苯甲基類。
<41>在上述<24>～<40>任一項(xiàng)中，環(huán)糊精分子為α-環(huán)糊精、直鏈狀分子為聚乙二醇。
<42>在上述<24>～<41>任一項(xiàng)中，當(dāng)環(huán)糊精分子被直鏈狀分子以穿刺狀包接時(shí)將環(huán)糊精分子最大限度地被包接的量設(shè)為1時(shí)，上述環(huán)糊精分子以0.001～0.6、優(yōu)選0.01～0.5、更優(yōu)選0.05～0.4的量被直鏈狀分子以穿刺狀包接。
<43>在上述<24>～<42>任一項(xiàng)中，至少2分子的聚輪烷通過(guò)交聯(lián)劑化學(xué)鍵合。
<44>在上述<43>中，交聯(lián)劑的分子量低于2000、優(yōu)選低于1000、更優(yōu)選低于600、最優(yōu)選低于400。
<45>在上述<43>或<44>中，交聯(lián)劑選自氰尿酰氯、均苯三酰氯、對(duì)苯二酰氯、表氯醇、二溴苯、戊二醛、苯撐二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二乙烯砜、1，1’-碳酰二咪唑、和烷氧基硅烷類所組成的組中。
<46>在上述<24>～<45>任一項(xiàng)中，至少2分子的聚輪烷中，各個(gè)聚輪烷的至少1個(gè)環(huán)糊精分子的至少1個(gè)OH基參與交聯(lián)。
<47>在上述<24>～<46>任一項(xiàng)中，直鏈狀分子的分子量為1萬(wàn)以上、優(yōu)選為2萬(wàn)以上、更優(yōu)選為3.5萬(wàn)以上。
<48>一種聚輪烷，其中所述的聚輪烷是直鏈狀分子以穿刺狀包接在環(huán)糊精分子的開口部分、且在所述直鏈狀分子的兩個(gè)末端設(shè)有封端基以防止該環(huán)糊精分子脫離而形成的，其特征在于上述環(huán)糊精分子的羥基(-OH)的一部分被非離子性基團(tuán)取代。
<49>在上述<48>中，聚輪烷可溶于水、水系溶劑及有機(jī)溶劑、以及它們的混合溶劑。
<50>在上述<48>或<49>中，非離子性基團(tuán)為-OR基，該R為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<51>在上述<48>或<49>中，非離子性基團(tuán)為-O-R’-X基，該R’為從碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、或從碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)，X為OH、NH2、或SH。
<52>在上述<48>或<49>中，非離子性基團(tuán)為-O-CO-NH-R1基，該R1為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<53>在上述<48>或<49>中，非離子性基團(tuán)為-O-CO-R2基，該R2為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<54>在上述<48>或<49>中，非離子性基團(tuán)為-O-Si-R3基，該R3為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<55>在上述<48>或<49>中，非離子性基團(tuán)為-O-CO-O-R4基，該R4為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<56>在上述<48>～<55>任一項(xiàng)中，非離子性基團(tuán)可以取代全部環(huán)糊精分子的總羥基中的10％～90％，優(yōu)選20～80％，更優(yōu)選30～70％。
<57>在上述<48>～<55>任一項(xiàng)中，非離子性基團(tuán)可以取代全部環(huán)糊精分子的總羥基中的10％～100％，優(yōu)選20～100％，更優(yōu)選30～100％。
<58>在上述<48>～<57>任一項(xiàng)中，環(huán)糊精分子選自α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、和γ-環(huán)糊精所組成的組中。
<59>在上述<48>～<58>任一項(xiàng)中，直鏈狀分子選自聚乙二醇、聚異戊二烯、聚異丁烯、聚丁二烯、聚丙二醇、聚四氫呋喃、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、和聚丙烯所組成的組中。
<60>在上述<48>～<59>任一項(xiàng)中，封端基可以選自二硝基苯基類、環(huán)糊精類、金剛烷基類、三苯甲基類、熒光素類、芘類、取代苯類(作為取代基，可以列舉出烷基、烷氧基、羥基、鹵素、氰基、磺酰基、羧基、氨基、苯基等，但并不限于這些基團(tuán)。取代基可以存在一個(gè)或者多個(gè)。)、可被取代的多核芳香類(作為取代基，可以列舉出與上述取代基相同的基團(tuán)，但是并不限于此。取代基可以存在一個(gè)或者多個(gè)。)、以及甾體類所組成的組中。其中，優(yōu)選選自二硝基苯基類、環(huán)糊精類、金剛烷基類、三苯甲基類、熒光素類、以及芘類所組成的組中，更優(yōu)選為金剛烷基類或三苯甲基類。
<61>在上述<48>～<60>任一項(xiàng)中，環(huán)糊精分子為α-環(huán)糊精、上述直鏈狀分子為聚乙二醇。
<62>在上述<48>～<61>任一項(xiàng)中，當(dāng)環(huán)糊精分子被直鏈狀分子以穿刺狀包接時(shí)將環(huán)糊精分子最大限度地被包接的量設(shè)為1時(shí)，上述環(huán)糊精分子以0.001～0.6、優(yōu)選0.01～0.5、更優(yōu)選0.05～0.4的量被直鏈狀以分子穿刺狀包接。
<63>在上述<48>～<62>任一項(xiàng)中，直鏈狀分子的分子量為1萬(wàn)以上、優(yōu)選為2萬(wàn)以上、更優(yōu)選為3.5萬(wàn)以上。
<64>一種包含交聯(lián)聚輪烷的材料，其特征在于該交聯(lián)聚輪烷包含至少2分子的聚輪烷，所述的聚輪烷是直鏈狀分子以穿刺狀包接在環(huán)糊精分子的開口部分、且在所述直鏈狀分子的兩個(gè)末端設(shè)有封端基以防止該環(huán)糊精分子脫離而形成的，該至少2分子的聚輪烷的環(huán)糊精分子通過(guò)化學(xué)鍵相互結(jié)合而形成交聯(lián)聚輪烷，上述環(huán)糊精分子的羥基(-OH)的一部分被非離子性基團(tuán)取代。
<65>在上述<64>中，該材料進(jìn)一步包含水。
<66>在上述<64>中，該材料進(jìn)一步包含水，并且該材料具有可自支撐的強(qiáng)度。
<67>在上述<64>～<66>任一項(xiàng)中，材料的透射率在400～800nm下為80％/mmt以上、優(yōu)選為90％/mmt以上、更優(yōu)選為95％/mmt以上。
<68>在上述<64>～<67>任一項(xiàng)中，透射率在0～90℃的溫度、400～800nm下為80％/mmt以上、優(yōu)選為90％/mmt以上、更優(yōu)選為95％/mmt以上。
<69>在上述<65>～<68>任一項(xiàng)中，水和交聯(lián)聚輪烷的重量比(水∶交聯(lián)聚輪烷)為1∶99～99.9∶0.1，優(yōu)選為5∶95～99.9∶0.1，更優(yōu)選為10∶90～99.9∶0.1。
<70>在上述<64>～<69>任一項(xiàng)中，每單位體積的材料中所包含的交聯(lián)聚輪烷為0.001～0.99g/cm3、優(yōu)選0.001～0.95g/cm3、更優(yōu)選0.001～0.90g/cm3。
<71>在上述<64>～<70>任一項(xiàng)中，透射率可以隨溫度而可逆地變化。另外，透射率隨溫度的變化通常顯示出在高溫下透射率低、在低溫下透射率高的傾向。
<72>在上述<64>～<71>中，材料在80℃溫度下的彈性模量為25℃溫度下的彈性模量的2倍以上、優(yōu)選為3倍以上、更優(yōu)選為5倍以上、最優(yōu)選為10倍以上。另外，彈性模量隨溫度的變化是可逆變化。
<73>在上述<64>～<72>中，材料的體積隨溫度而可逆地變化，在25℃溫度下的體積為80℃溫度下的體積的2倍以上，優(yōu)選為3倍以上，更優(yōu)選為4倍以上，最優(yōu)選為5倍以上。
<74>在上述<64>～<73>任一項(xiàng)中，非離子性基團(tuán)為-OR基，該R為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<75>在上述<64>～<73>任一項(xiàng)中，非離子性基團(tuán)為-O-R’-X基，該R’為從碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、或從碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)，X為OH、NH2、或SH。
<76>在上述<64>～<73>任一項(xiàng)中，非離子性基團(tuán)為-O-CO-NH-R1基，該R1為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<77>在上述<64>～<73>任一項(xiàng)中，非離子性基團(tuán)為-O-CO-R2基，該R2為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<78>在上述<64>～<73>任一項(xiàng)中，非離子性基團(tuán)為-O-Si-R3基，該R3為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<79>在上述<64>～<73>任一項(xiàng)中，非離子性基團(tuán)為-O-CO-O-R4基，該R4為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
<80>在上述<64>～<79>任一項(xiàng)中，非離子性基團(tuán)可以取代全部環(huán)糊精分子的總羥基中的10％～90％，優(yōu)選20～80％，更優(yōu)選30～70％。
<81>在上述<64>～<80>任一項(xiàng)中，環(huán)糊精分子選自α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、和γ-環(huán)糊精所組成的組中。
<82>在上述<64>～<81>任一項(xiàng)中，直鏈狀分子選自聚乙二醇、聚異戊二烯、聚異丁烯、聚丁二烯、聚丙二醇、聚四氫呋喃、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、和聚丙烯所組成的組中。
<83>在上述<64>～<82>任一項(xiàng)中，封端基可以選自二硝基苯基類、環(huán)糊精類、金剛烷基類、三苯甲基類、熒光素類、芘類、取代苯類(作為取代基，可以列舉出烷基、烷氧基、羥基、鹵素、氰基、磺?；Ⅳ然?、氨基、苯基等，但并不限于這些基團(tuán)。取代基可以存在一個(gè)或者多個(gè)。)、可被取代的多核芳香類(作為取代基，可以列舉出與上述取代基相同的基團(tuán)，但是并不限于此。取代基可以存在一個(gè)或者多個(gè)。)、以及甾體類所組成的組中。其中，優(yōu)選選自二硝基苯基類、環(huán)糊精類、金剛烷基類、三苯甲基類、熒光素類、以及芘類所組成的組中，更優(yōu)選為金剛烷基類或三苯甲基類。
<84>在上述<64>～<83>任一項(xiàng)中，環(huán)糊精分子為α-環(huán)糊精、上述直鏈狀分子為聚乙二醇。
<85>在上述<64>～<84>任一項(xiàng)中，當(dāng)環(huán)糊精分子被直鏈狀分子以穿刺狀包接時(shí)將環(huán)糊精分子最大限度地被包接的量設(shè)為1時(shí)，上述環(huán)糊精分子以0.001～0.6、優(yōu)選0.01～0.5、更優(yōu)選0.05～0.4的量被直鏈狀分子以穿刺狀包接。
<86>在上述<64>～<85>任一項(xiàng)中，至少2分子的聚輪烷通過(guò)交聯(lián)劑化學(xué)鍵合。
<87>在上述<86>中，交聯(lián)劑的分子量低于2000、優(yōu)選低于1000、更優(yōu)選低于600、最優(yōu)選低于400。
<88>在上述<86>或<87>中，交聯(lián)劑選自氰尿酰氯、均苯三酰氯、對(duì)苯二酰氯、表氯醇、二溴苯、戊二醛、苯撐二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二乙烯砜、1，1’-碳酰二咪唑、和烷氧基硅烷類所組成的組中。
<89>在上述<64>～<88>任一項(xiàng)中，至少2分子的聚輪烷中，各個(gè)聚輪烷的至少1個(gè)環(huán)糊精分子的至少1個(gè)OH基參與交聯(lián)的權(quán)利要求42～59中任一項(xiàng)所述的材料。
<90>在上述<64>～<89>任一項(xiàng)中，直鏈狀分子的分子量為1萬(wàn)以上、優(yōu)選為2萬(wàn)以上、更優(yōu)選為3.5萬(wàn)以上。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種通過(guò)化學(xué)鍵使聚輪烷交聯(lián)而成的、即使在水中或者在食鹽水中也具有良好的光學(xué)特性的交聯(lián)聚輪烷、以及包含該交聯(lián)聚輪烷的化合物、及其制造方法。
圖1為現(xiàn)有的交聯(lián)聚輪烷的示意圖。
圖2為本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷的示意圖。
圖3表示實(shí)施例1(實(shí)線)的交聯(lián)聚輪烷和比較例1(虛線)的交聯(lián)聚輪烷的各自的透射率。
圖4表示實(shí)施例2的交聯(lián)聚輪烷的透射率。
圖5表示實(shí)施例3的交聯(lián)聚輪烷的透射率。
圖6表示實(shí)施例4的交聯(lián)聚輪烷的彈性模量的溫度依賴性。
圖7表示比較例2的未修飾的交聯(lián)聚輪烷的透射率。
具體實(shí)施例方式
下面，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明提供一種將構(gòu)成聚輪烷分子的環(huán)糊精的羥基的一部分取代成非離子性基團(tuán)的聚輪烷、以及通過(guò)化學(xué)鍵使2個(gè)以上聚輪烷交聯(lián)而形成的交聯(lián)聚輪烷、以及包含該交聯(lián)聚輪烷的材料。另外，包含交聯(lián)聚輪烷的材料除了該交聯(lián)聚輪烷之外，還可以包含水。此外，只要不對(duì)材料的特性造成傷害，還可以包含除水以外的各種成分。
本發(fā)明通過(guò)將羥基的一部分取代成非離子性基團(tuán)，能夠解決由于CD的羥基形成氫鍵而帶來(lái)的問(wèn)題，即，交聯(lián)聚輪烷的透明性和收縮的問(wèn)題。
現(xiàn)參照附圖，并與現(xiàn)有的交聯(lián)聚輪烷進(jìn)行對(duì)比，對(duì)本發(fā)明的新型交聯(lián)聚輪烷進(jìn)行具體的說(shuō)明。圖1為現(xiàn)有的交聯(lián)聚輪烷的示意圖。
現(xiàn)有的交聯(lián)聚輪烷101包含聚輪烷分子109而形成，該聚輪烷分子109是CD分子103被直鏈狀分子105以穿刺狀包接、并用大體積的封端基107a和107b封閉該直鏈狀分子105的兩個(gè)末端105a和105b以防止CD分子103從穿刺狀態(tài)脫離而形成的?，F(xiàn)有的交聯(lián)聚輪烷101包含2個(gè)以上該聚輪烷分子109，并且是CD分子103之間通過(guò)化學(xué)鍵相互交聯(lián)(結(jié)合)而形成的?，F(xiàn)有的交聯(lián)聚輪烷101在CD分子103之間形成氫鍵，因此，CD分子103在聚輪烷分子109內(nèi)部產(chǎn)生凝集。該凝集還可以通過(guò)交聯(lián)(結(jié)合)的CD分子在其他的聚輪烷分子之間產(chǎn)生，從而導(dǎo)致交聯(lián)聚輪烷101整體發(fā)生凝集行為。在交聯(lián)聚輪烷的環(huán)境，例如溶劑為水或食鹽水等親水性溶劑的情況下，可以觀察到特別顯著的這種凝集行為。
圖2為本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷1的示意圖。通過(guò)將構(gòu)成聚輪烷分子9的CD分子3的羥基11的一部分取代成非離子性基團(tuán)13，能夠抑制CD分子3相互之間形成氫鍵，并能夠防止同一聚輪烷分子9內(nèi)的CD分子的凝集。另外，能夠防止屬于不同的聚輪烷分子的CD分子的凝集，并能夠防止交聯(lián)聚輪烷整體的凝集行為。因此，本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷在水或食鹽水等親水性溶劑中，CD分子的凝集和/或聚輪烷分子的凝集也能夠得到抑制，其結(jié)果光學(xué)特性幾乎沒(méi)有降低或者該降低得到了減小，即，能夠得到具有透明性的交聯(lián)聚輪烷。
另外，在交聯(lián)多個(gè)聚輪烷的情形中，多個(gè)聚輪烷可以全部被同樣的非離子性基團(tuán)取代。此外，也可以是多個(gè)聚輪烷中的一部分被非離子性基團(tuán)A取代，其它被非離子性基團(tuán)B(B不同于A)取代。另外，也可以是經(jīng)多種非離子性基團(tuán)取代的多種聚輪烷發(fā)生物理交聯(lián)。通過(guò)使用經(jīng)多種非離子性基團(tuán)取代的多種聚輪烷，能夠控制交聯(lián)聚輪烷和包含該交聯(lián)聚輪烷的材料的各種特性，例如透射率、彈性模量、包括溶脹性的體積變化等。
在本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷中，取代CD分子的羥基的非離子性基團(tuán)必須是能夠阻礙CD間的氫鍵所導(dǎo)致的凝集的基團(tuán)。具體來(lái)說(shuō)，非離子性基團(tuán)可以是-OR基團(tuán)。其中，R為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。另外，作為R，可以列舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等直鏈烷基；異丙基、異丁基、叔丁基、1-甲基丙基、異戊基、新戊基、1，1-二甲基丙基、4-甲基戊基、2-甲基丁基、2-乙基己基等支鏈烷基；環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、金剛烷基等環(huán)烷基；環(huán)氧乙烷、氧雜環(huán)丁烷、四氫呋喃、四氫吡喃、氧雜環(huán)庚烷、二氧六環(huán)、二氧戊環(huán)等環(huán)烷基醚基；環(huán)硫乙烷、硫雜環(huán)丁烷、四氫噻吩、硫雜環(huán)己烷、二噻茂烷、二硫雜環(huán)己烷等環(huán)烷基硫醚基，但是并不限于這些基團(tuán)。其中，作為R，優(yōu)選甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基，更優(yōu)選甲基、乙基、丙基。
另外，非離子性基團(tuán)可以是-O-R’-X基。其中，R’為從上述R中脫去1個(gè)氫的基團(tuán)，X為OH、NH2、或SH。另外，R’與R是獨(dú)立地限定的。此外，作為R’，優(yōu)選從甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基中脫去1個(gè)氫原子的基團(tuán)，更優(yōu)選為從甲基、乙基或丙基中脫去1個(gè)氫原子的基團(tuán)。作為X，優(yōu)選OH或NH2，更優(yōu)選OH。
另外，非離子性基團(tuán)可以是-O-CO-NH-R1基、-O-CO-R2基、-O-Si-R3基或者-O-CO-O-R4基。
其中，R1、R2、R3、及R4各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
非離子性基團(tuán)優(yōu)選取代交聯(lián)聚輪烷中所包含的全部CD分子的總羥基中的10％～90％、優(yōu)選20～80％、更優(yōu)選30～70％。如果在上述范圍內(nèi)，就能夠起到抑制CD分子間的氫鍵的效果。另外，如果在上述范圍內(nèi)，就能夠充分地設(shè)置借助CD分子的羥基的聚輪烷分子間的交聯(lián)點(diǎn)，所得到的交聯(lián)聚輪烷能夠保持所期望的力學(xué)特性。
本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷或者包含該交聯(lián)聚輪烷的材料優(yōu)選是自支撐的。其中，所謂的“自支撐”是指即使施加一定的負(fù)荷也能夠保持其形態(tài)的性質(zhì)。例如，作為本申請(qǐng)中具有“自支撐”的性質(zhì)的材料，包括紙、布等。
另外，本發(fā)明的包含交聯(lián)聚輪烷的材料，除了該交聯(lián)聚輪烷之外，還可以包含水。水和交聯(lián)聚輪烷的重量比(水∶交聯(lián)聚輪烷)為1∶99～99.9∶0.1，優(yōu)選為5∶95～99.9∶0.1，更優(yōu)選為10∶90～99.9∶0.1。
另外，本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷或材料通過(guò)包含水而發(fā)生溶脹。溶脹時(shí)或溶脹前的交聯(lián)聚輪烷的濃度，即，每單位體積材料的交聯(lián)聚輪烷的量為0.001～0.99g/cm3、優(yōu)選為0.001～0.95g/cm3、更優(yōu)選為0.001～0.90g/cm3。在該范圍內(nèi)，能夠提供后述透射率、彈性模量。
本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷或者包含該交聯(lián)聚輪烷的材料，其透射率優(yōu)選在如下范圍內(nèi)。即，透射率在400～800nm下為80％/mmt以上、優(yōu)選為90％/mmt以上、更優(yōu)選為95％/mmt以上。另外，“mmt”表示將測(cè)定透射率時(shí)的試料的厚度(t)標(biāo)準(zhǔn)化為1mm。
另外，本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷或者材料，其透射率可以隨溫度而變化。透射率在0～90℃的溫度下可以具有上述特性，即，在400～800nm下為80％/mmt以上、優(yōu)選為90％/mmt以上、更優(yōu)選為95％/mmt以上。
另外，本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷或材料，其透射率隨溫度而可逆地變化。另外，透射率隨溫度的變化通常顯示出在高溫下透射率低、在低溫下透射率高的傾向。
本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷或材料，除了上述由于溫度變化導(dǎo)致的體積變化或者由于溫度變化導(dǎo)致的透射率變化之外，彈性模量也隨著溫度而可逆地變化。
具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷N顯示出在80℃溫度下的彈性模量為25℃溫度下的彈性模量的2倍以上、優(yōu)選為3倍以上、更優(yōu)選為5倍以上、最優(yōu)選為10倍以上的變化。
本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷，構(gòu)成其的C D分子優(yōu)選選自α-CD、β-CD、和γ-CD所組成的組中，特別優(yōu)選為α-CD。
在本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷中，直鏈狀分子優(yōu)選選自聚乙二醇、聚異戊二烯、聚異丁烯、聚丁二烯、聚丙二醇、聚四氫呋喃、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯和聚丙烯所組成的組中，特別優(yōu)選為聚乙二醇。
直鏈狀分子的分子量為1萬(wàn)以上、優(yōu)選為2萬(wàn)以上、更優(yōu)選為3.5萬(wàn)以上。分子量在上述范圍之外，特別是如果分子量低，就不能充分發(fā)揮環(huán)糊劑分子在直鏈狀分子上相對(duì)移動(dòng)的滑動(dòng)模式功能，出現(xiàn)所得的交聯(lián)聚輪烷的拉伸率以及破壞強(qiáng)度等力學(xué)特性不充分的傾向，另外，直鏈狀分子的分子量的上限沒(méi)有特別限定，使用了分子量至少為10萬(wàn)的直鏈狀分子的交聯(lián)聚輪烷在本發(fā)明中可以適宜使用。
本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷，其大體積的封端基可以選自二硝基苯基類、環(huán)糊精類、金剛烷基類、三苯甲基類、熒光素類、以及芘類所組成的組中，特別優(yōu)選金剛烷基類或三苯甲基類。
另外，可以使用其它大體積的封端基。例如，可以列舉出甲酚等取代苯類(作為取代基，可以列舉出烷基、烷氧基、羥基、鹵素、氰基、磺?；?、羧基、氨基、苯基等，但是并不限于這些基團(tuán)。取代基可以存在1個(gè)或多個(gè)。)、例如蒽等可被取代的多核芳烴類(作為取代基，可以列舉出與上述基團(tuán)相同的基團(tuán)，但是并不限于此。取代基可以存在1個(gè)或多個(gè)。)、以及甾體類。
作為本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷中的CD分子與直鏈狀分子的組合，特別優(yōu)選CD分子為α-CD、直鏈狀分子為聚乙二醇。
在本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷中，當(dāng)CD分子被直鏈狀分子以穿刺狀包接時(shí)將CD分子最大限度地被包接的量設(shè)為1時(shí)，上述CD分子以0.001～0.6、優(yōu)選0.01～0.5、更優(yōu)選0.05～0.4的量被直鏈狀分子以穿刺狀包接。如果CD分子的包接量的值過(guò)小，則出現(xiàn)難以通過(guò)化學(xué)鍵使2個(gè)以上的聚輪烷分子交聯(lián)(結(jié)合)的傾向。另外，在這種情況下，由于所得到的交聯(lián)聚輪烷的交聯(lián)密度低，因而出現(xiàn)不具有充分的力學(xué)特性的傾向。另一方面，如果CD分子的包接量的值過(guò)大，即，CD分子致密地填充在直鏈狀分子上，就不能充分地發(fā)揮CD分子在直鏈狀分子上相對(duì)移動(dòng)的滑動(dòng)模式功能，出現(xiàn)所得到的交聯(lián)聚輪烷的拉伸率和破壞強(qiáng)度等力學(xué)特性不足的傾向。
在本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷中，優(yōu)選至少2分子的聚輪烷通過(guò)交聯(lián)劑化學(xué)鍵合。交聯(lián)劑優(yōu)選其分子量低于2000、優(yōu)選低于1000、更優(yōu)選低于600、最優(yōu)選低于400。
交聯(lián)劑只要是使至少2分子的聚輪烷發(fā)生交聯(lián)的物質(zhì)，就沒(méi)有特別的限制，優(yōu)選選自例如氰尿酰氯、均苯三酰氯、對(duì)苯二酰氯、表氯醇、二溴苯、戊二醛、苯撐二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二乙烯砜、1，1’-碳酰二咪唑、和烷氧基硅烷類所組成的組中。特別優(yōu)選氰尿酰氯、表氯醇、二乙烯砜、或1，1’-碳酰二咪唑。
本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷可以通過(guò)例如如下方法來(lái)制備。即，可以通過(guò)包括如下步驟的方法1)將CD分子與直鏈狀分子混合，從而制備直鏈狀分子以穿刺狀包接在環(huán)糊精分子的開口部分而成的準(zhǔn)聚輪烷的準(zhǔn)聚輪烷制備步驟；2)用封端基封閉準(zhǔn)聚輪烷的兩個(gè)末端以防止上述CD分子從穿刺狀態(tài)脫離，從而制備聚輪烷的聚輪烷制備步驟；以及3)通過(guò)化學(xué)鍵使至少2分子的聚輪烷的各自的環(huán)糊精分子相互結(jié)合而使該至少2分子的聚輪烷交聯(lián)的交聯(lián)步驟，并且，在A)上述1)準(zhǔn)聚輪烷制備步驟之前、B)上述1)準(zhǔn)聚輪烷制備步驟之后且上述2)聚輪烷制備步驟之前、C)上述2)聚輪烷制備步驟之后且上述3)交聯(lián)步驟之前、和/或D)上述3)交聯(lián)步驟之后，設(shè)置將環(huán)糊精分子的OH基的一部分取代成非離子性基團(tuán)的取代步驟，通過(guò)這種方法可以制備本發(fā)明的交聯(lián)聚輪烷或者包含該交聯(lián)聚輪烷的化合物。
將環(huán)糊精分子的OH基的一部分取代成非離子性基團(tuán)的取代步驟可以設(shè)置在上述A)～D)的任意一個(gè)時(shí)期，或者可以設(shè)置在上述A)～D)的2個(gè)以上時(shí)期。
另外，在上述制備方法中，所使用的CD分子、直鏈狀分子、封端基等可以使用上述記載的物質(zhì)。
特別地，在上述方法中，取代步驟優(yōu)選設(shè)置在上述2)聚輪烷制備步驟之后且上述3)交聯(lián)步驟之前。
在取代步驟中所使用的條件取決于取代的非離子性基團(tuán)，并沒(méi)有特別的限制，可以使用各種反應(yīng)方法、反應(yīng)條件。例如，當(dāng)使用上述-OR基作為非離子性基團(tuán)時(shí)，即作為生成醚鍵的方法可以列舉出如下方法。一般來(lái)說(shuō)，可以使用在二甲亞砜或二甲基甲酰胺等極性溶劑中以適當(dāng)?shù)膲A作為催化劑與鹵化物共存的方法。作為堿，可以使用甲醇鈉、乙醇鈉、叔丁醇鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、氫氧化鋰、碳酸鉀、碳酸銫、氧化銀、氫氧化鋇、氧化鋇、氫化鈉、氫化鉀等堿金屬鹽或堿土金屬鹽。另外，還可以列舉出在導(dǎo)入對(duì)甲苯磺?；蚣谆酋；入x去基團(tuán)之后，與適當(dāng)?shù)拇歼M(jìn)行取代的方法。
另外，除了上述通過(guò)醚鍵導(dǎo)入-OR基作為非離子性基團(tuán)的方法之外，還可以使用如下列舉的方法。即可以列舉利用異氰酸酯化合物等形成氨基甲酸酯鍵的方法；利用羧酸化合物、酰氯化合物或酸酐等形成酯鍵的方法；利用硅烷化合物等形成硅醚鍵的方法；利用氯碳酸化合物等形成碳酸酯鍵的方法等。
下面，基于實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1<準(zhǔn)聚輪烷的制備>
將3.0gα-環(huán)糊精(簡(jiǎn)稱為α-CD)和12g在兩個(gè)末端具有氨基的PEG(分子量約2萬(wàn))(簡(jiǎn)稱為PEG-BA)分別溶解于40ml80℃的水中，然后攪拌混合，在5℃下冷藏16小時(shí)，制備準(zhǔn)聚輪烷。然后進(jìn)行冷凍干燥處理，除去水分。
<聚輪烷的制備>
在上述得到的準(zhǔn)聚輪烷中，加入2.2ml二異丙基乙胺、2.5g金剛烷乙酸、1.8g 1-羥基苯并三唑和5.3g苯并三唑-1-基氧三(二甲基氨基)膦六氟磷酸酯(BOP試劑)的干燥二甲基甲酰胺(DMF)溶液88ml，在氬氣密封下在5℃下反應(yīng)。24小時(shí)后，向混合物中加入50ml的甲醇，離心分離。進(jìn)一步用甲醇∶DMF＝50ml∶50ml的混合溶劑洗滌2次，用100ml甲醇洗滌2次，離心分離，然后真空干燥。將所得到的固體溶解于50ml DMSO中，滴加到500ml水中生成沉淀，離心分離，除去上清液。進(jìn)一步用200ml水、200ml甲醇洗滌，離心分離，然后真空干燥，得到4.5g兩個(gè)末端被金剛烷基封閉的聚輪烷。
<聚輪烷中的α-CD量>
利用NMR測(cè)定，其結(jié)果測(cè)得在上述聚輪烷中包接了大約58個(gè)α-CD。另一方面，可以通過(guò)計(jì)算求得在所使用的PEG上緊密地填充α-CD時(shí)的最大包接量為230個(gè)。由該計(jì)算值和NMR測(cè)定值可知，本實(shí)施例中所使用的聚輪烷的α-CD的量為最大包接量的0.25倍。
<α-CD的氧甲基化>
將1.0g上述得到的聚輪烷溶解于10ml的脫水DMSO中，加入1.7g甲醇鈉(28％的甲醇溶液)(相對(duì)于聚輪烷中的α-CD分子的羥基18當(dāng)量，相當(dāng)于12當(dāng)量)。邊減壓蒸餾除去甲醇，邊攪拌懸浮液5小時(shí)。加入1.2g碘甲烷，攪拌19小時(shí)，然后用凈化水將反應(yīng)溶液稀釋到100ml，使用透析管(餾分分子量12000)在自來(lái)水流水下對(duì)該稀釋液進(jìn)行48小時(shí)的透析。進(jìn)一步，進(jìn)行2次在500ml凈化水中的3小時(shí)的透析，冷凍干燥，得到α-CD的OH基的一部分被取代成OCH3基的甲基化聚輪烷。產(chǎn)量為0.97g。
1H-NMR(DMSO-d6、300MHz)δ(ppm)3.0～4.0(m、18H)、4.43(br、1H)、4.75(br、m、1H)、4.97(s、1H)、5.4～5.8(br、0.5H)。
另外，相對(duì)于作為起始原料的聚輪烷僅溶于DMSO中而沒(méi)有水溶性，對(duì)α-CD進(jìn)行了化學(xué)修飾的上述甲基化聚輪烷不僅可以溶于DMSO中，而且可以溶于水。這表明，聚輪烷的α-CD之間的氫鍵通過(guò)上述化學(xué)修飾得到了抑制。
<甲基化聚輪烷的交聯(lián)>
將450mg上述甲基化聚輪烷溶解于3ml二甲亞砜(DMSO)中。向該溶液中加入36mg CDI，在50℃下反應(yīng)48小時(shí)，得到交聯(lián)甲基化聚輪烷。將該交聯(lián)甲基化聚輪烷放入水中進(jìn)行水置換，得到水凝膠。所得到的凝膠未產(chǎn)生體積的收縮或者透明性的降低。
<交聯(lián)甲基化聚輪烷的透明性的評(píng)價(jià)>
將上述交聯(lián)甲基化聚輪烷夾到載玻片中，將厚度調(diào)整為2mm，測(cè)定透射率，結(jié)果在圖3中用實(shí)線表示。由圖3可知，交聯(lián)甲基化聚輪烷在400nm～800nm的可見光區(qū)域具有高的透射率。
(比較例1)比較例1使用實(shí)施例1中未進(jìn)行<α-CD的氧甲基化>的未修飾的聚輪烷，在與實(shí)施例1相同的條件下制備交聯(lián)聚輪烷。然后，和實(shí)施例1一樣，將在DMSO中制備的交聯(lián)聚輪烷轉(zhuǎn)移到水中進(jìn)行水置換，交聯(lián)聚輪烷發(fā)生收縮，同時(shí)由透明狀態(tài)變成白色渾濁狀態(tài)。
與實(shí)施例1同樣地測(cè)定比較例1的白色渾濁交聯(lián)聚輪烷的光學(xué)特性。其結(jié)果如圖3所示(比較例1虛線)。從圖3可知，與實(shí)施例1的交聯(lián)聚輪烷相比，可以確認(rèn)其透明性變差。
實(shí)施例2<α-CD的氧甲基化>
將1.0g通過(guò)與實(shí)施例1相同的方法制備的聚輪烷溶解于20ml脫水DMSO中，加入0.8g甲醇鈉(28％的甲醇溶液)，相對(duì)于聚輪烷中的α-CD分子的羥基18當(dāng)量，該甲醇鈉的量相當(dāng)于6當(dāng)量。邊減壓蒸餾除去甲醇，邊攪拌3小時(shí)。加入與上述甲醇鈉等當(dāng)量的碘甲烷，攪拌12小時(shí)，然后用凈化水將反應(yīng)溶液稀釋到100ml，使用透析管(餾分分子量12000)在自來(lái)水流水下對(duì)該稀釋液進(jìn)行48小時(shí)的透析。進(jìn)一步，進(jìn)行2次在500ml凈化水中的3小時(shí)的透析。冷凍干燥，得到的產(chǎn)物的產(chǎn)量為0.96g。
1H-NMR(DMSO-d6、300MHz)δ(ppm)3.0～4.0(m、21H)、4.45(br、1.3H)、4.78(br、m、1.5H)、4.99(s、1H)、5.4～5.8(br、1.1H)。
<甲基化聚輪烷的交聯(lián)>
將200mg上述得到的甲基化聚輪烷溶解于2ml 0.01N的NaOH水溶液中，加入20mg二乙烯砜。在5℃下進(jìn)行48小時(shí)的凝膠化，然后在純水中進(jìn)行水置換，得到水凝膠。即使在置換成純水之后，也沒(méi)有觀察到體積的收縮或者透明性的降低。和實(shí)施例1同樣地測(cè)定透射率，如圖4所示，顯示出比實(shí)施例1高的透射率。
實(shí)施例3<使用PEG的TEMPO氧化制備PEG-羧酸>
將10g PEG(分子量3.5萬(wàn))、100mg TEMPO(2，2，6，6-四甲基-1-哌啶氮氧自由基)、和1g溴化鈉溶解于100ml水中。在所得到的溶液中加入5ml市售的次氯酸鈉水溶液(有效氯濃度為大約5％)，在室溫下邊攪拌邊進(jìn)行反應(yīng)。如果反應(yīng)進(jìn)行，則在剛剛添加之后體系的pH值立即急劇降低，應(yīng)該加入1N的NaOH以便盡量保持pH在10～11。pH的降低在大約3分鐘以內(nèi)消失，進(jìn)一步攪拌10分鐘。添加最多5ml范圍的甲醇終止反應(yīng)。重復(fù)3次使用50ml二氯甲烷的萃取以萃取除無(wú)機(jī)鹽之外的成分，然后用蒸發(fā)器蒸餾除去二氯甲烷。使其溶解于250ml的溫?zé)岬囊掖贾校缓笤?4℃的冷凍室中放置一晚，析出PEG-羧酸，即PEG的兩個(gè)末端被取代成羧酸(-COOH)的物質(zhì)。通過(guò)離心分離回收所析出的PEG-羧酸。重復(fù)進(jìn)行幾次該溫?zé)嵋掖既芙?析出-離心分離的循環(huán)，最后真空干燥，得到PEG-羧酸。收率為95％以上。羧基化率為95％以上。
<使用PEG-羧酸與α-CD制備包接復(fù)合物>
將3g上述制備的PEG-羧酸和12gα-CD分別溶解于分別準(zhǔn)備的50ml 70℃的溫水中，然后將兩者混合，然后，在冷藏庫(kù)(4℃)中靜置一晚。對(duì)以膏狀形式析出的包接復(fù)合物進(jìn)行冷凍干燥并回收。收率為90％以上(產(chǎn)量約14g)。
<使用金剛烷胺和BOP試劑反應(yīng)體系封端包接復(fù)合物>
在室溫下，在50ml二甲基甲酰胺(DMF)中，溶解0.13g金剛烷胺，添加14g上述得到的包接復(fù)合物，然后迅速充分振蕩。接著加入0.38g BOP試劑(苯并三唑-1-基-氧-三(二甲基氨基)膦·六氟磷酸酯)溶解在25ml的DMF中得到的溶液，同樣充分振蕩混合。進(jìn)一步加入0.14ml二異丙基乙胺溶解在25ml DMF中得到的溶液，同樣充分振蕩混合。將所得到的混合物在冷藏庫(kù)中靜置一晚。然后，加入100ml DMF/甲醇＝1.1混合溶液并混勻，離心分離棄去上清液。重復(fù)2次利用該DMF/甲醇混合溶液的洗滌，然后，進(jìn)一步通過(guò)同樣的離心分離，并重復(fù)2次使用100ml甲醇的洗滌。將所得到的沉淀真空干燥，然后溶解于50ml的二甲亞砜(DMSO)中，將所得到的透明溶液滴入700ml水中，使聚輪烷析出。通過(guò)離心分離回收所析出的聚輪烷，進(jìn)行真空干燥或冷凍干燥。重復(fù)2次該DMSO溶解-水中析出-回收-干燥的循環(huán)，最終得到精制的聚輪烷。以所添加的包接復(fù)合物為基礎(chǔ)的收率約為68％(由14g包接復(fù)合物的產(chǎn)量為9.6g)。
<α-CD的羥基丙基化>
將3.0g上述得到的聚輪烷溶解于40ml 1N的NaOH水溶液中，加入25g大量過(guò)量的環(huán)氧丙烷。在室溫下攪拌24小時(shí)，然后用鹽酸進(jìn)行中和。使用透析管(餾分分子量12000)在自來(lái)水流水下對(duì)該溶液進(jìn)行48小時(shí)的透析。進(jìn)一步，進(jìn)行2次在500ml凈化水中的3小時(shí)的透析。冷凍干燥，得到產(chǎn)物的產(chǎn)量為3.1g。
1H-NMR(DMSO-d6、300MHz)δ(ppm)1.0(s、1.3H)、3.0～4.0(m、3.6H)、4.4～5.1(m、1H)。
<羥基丙基化聚輪烷的交聯(lián)>
使用上述得到的羥基丙基化聚輪烷，在與實(shí)施例1相同的條件下制備交聯(lián)聚輪烷。將該交聯(lián)羥基丙基化聚輪烷放入水中進(jìn)行水置換，得到水凝膠。所得到的凝膠沒(méi)有發(fā)生體積的收縮或者透明性的降低。和實(shí)施例1同樣地測(cè)定透射率，如圖5所示，顯示出比實(shí)施例4<α-CD的氧甲基化>
將5.0g實(shí)施例3中得到的聚輪烷溶解于100ml脫水DMSO中，加入1.4g氫化鈉(相對(duì)于聚輪烷中的α-CD分子的羥基18當(dāng)量，相當(dāng)于14.4當(dāng)量)，將懸浮液攪拌3小時(shí)。加入8g碘甲烷，攪拌20小時(shí)，然后用凈化水將反應(yīng)溶液稀釋至200ml，使用透析管(餾分分子量12000)在自來(lái)水流水下對(duì)該稀釋液進(jìn)行48小時(shí)的透析。進(jìn)一步，進(jìn)行2次在500ml凈化水中的3小時(shí)的透析，冷凍干燥，得到α-CD的OH基的一部分被取代成OCH3基的甲基化聚輪烷。產(chǎn)量為4.3g。
1H-NMR(CDCl3、300MHz)δ(ppm)3.0～4.2(m、9H)、4.8～5.2(m、1H)。
<甲基化聚輪烷的交聯(lián)>
將400mg上述甲基化聚輪烷溶解于2ml 0.1N的NaOH水溶液中，加入20mg二乙烯砜。在5℃下進(jìn)行24小時(shí)的凝膠化，在純水中進(jìn)行水置換，得到水凝膠。
上述得到的交聯(lián)甲基化聚輪烷在室溫下沒(méi)有觀測(cè)到體積收縮或透明性的降低，而如果加熱到60℃以上，則可以觀察到白色渾濁、體積收縮。具體來(lái)說(shuō)，如果加熱到80℃，則可以觀察到其體積變成在室溫(25℃)下體積的1/5。如果從80℃回到室溫，則可以確認(rèn)透射率和體積都回到原來(lái)的狀態(tài)(室溫下的狀態(tài))，體積變化和透射率變化都是可逆變化。另外，透射率與實(shí)施例1大致相等。
另外，使用熱機(jī)械分析裝置TMA/SS6100測(cè)定上述交聯(lián)甲基化聚輪烷相對(duì)于溫度的力學(xué)特性(測(cè)定試樣的形狀直徑5mm、高3.7mm的圓柱狀)。如圖6所示，凝膠的彈性模量最開始為8kPa，但從65℃附近開始上升，在80℃達(dá)到100kPa。另外，可知該彈性模量的變化相對(duì)于溫度可逆地發(fā)生。
(比較例2)比較例2使用實(shí)施例3中未進(jìn)行<α-CD的氧甲基化>的未修飾的聚輪烷，用與實(shí)施例3相同的方法按照如下步驟制備交聯(lián)聚輪烷。將100mg上述未修飾的聚輪烷溶解于1ml 0.5N的NaOH水溶液中，加入18mg二乙烯砜。在25℃溫度下進(jìn)行3小時(shí)的凝膠化。然后，在純水中進(jìn)行水置換，則交聯(lián)聚輪烷發(fā)生收縮，同時(shí)從透明狀態(tài)變?yōu)榘咨珳啙釥顟B(tài)。
和實(shí)施例1同樣地測(cè)定比較例2的白色渾濁的聚輪烷的光學(xué)特性。結(jié)果如圖7所示。由圖7可知，與實(shí)施例1的交聯(lián)聚輪烷相比，其透明性變差。
實(shí)施例5<使用PEG的TEMPO氧化制備PEG-羧酸>
將100g PEG(分子量3.5萬(wàn))、100mg TEMPO(2，2，6，6-四甲基-1-哌啶氮氧自由基)、和2.5g溴化鈉溶解于250ml水中。在所得到的溶液中加入25ml市售的次氯酸鈉水溶液(有效氯濃度為大約5％)，在室溫下邊攪拌邊進(jìn)行反應(yīng)。如果反應(yīng)進(jìn)行，則在剛剛添加之后體系的pH值立即急劇降低，則應(yīng)該加入1N的NaOH以便盡量保持pH在10～11。添加25ml的甲醇終止反應(yīng)。重復(fù)3次使用400ml二氯甲烷的萃取以萃取除無(wú)機(jī)鹽之外的成分，然后用蒸發(fā)器蒸餾除去二氯甲烷。使其溶解于3000ml的溫?zé)岬囊掖贾校缓笤?4℃的冷凍室中放置一晚，僅析出PEG-羧酸。通過(guò)離心分離回收所析出的PEG-羧酸。重復(fù)進(jìn)行幾次該溫?zé)嵋掖既芙?析出-離心分離的循環(huán)，最后真空干燥，得到PEG-羧酸。收率為95％以上。羧基化率為95％以上。
<使用PEG-羧酸與α-CD制備準(zhǔn)聚輪烷>
將19g上述制備的PEG-羧酸和67g α-CD分別溶解于分別準(zhǔn)備的300ml 70℃的溫水中，然后將兩者混合，然后，在冷藏庫(kù)(4℃)中靜置一晚。對(duì)以膏狀形式析出的準(zhǔn)聚輪烷進(jìn)行冷凍干燥并回收。
<使用金剛烷胺和BOP試劑反應(yīng)體系制備聚輪烷>
在室溫下，在200ml二甲基甲酰胺(DMF)中，先依次溶解0.6g BOP試劑(苯并三唑-1-基-氧-三(二甲基氨基)膦·六氟磷酸酯)、2.2g金剛烷胺、0.25ml二異丙基乙胺，然后加入上述得到的準(zhǔn)聚輪烷，然后迅速充分振蕩混合。將成為漿狀的試料放在冷藏庫(kù)中靜置一晚。然后，加入200ml DMF/甲醇＝1∶1混合溶液并混勻，離心分離棄去上清液。重復(fù)2次該利用DMF/甲醇混合溶液的洗滌，然后，進(jìn)一步通過(guò)同樣的離心分離，反復(fù)2次使用200ml甲醇的洗滌。將所得到的沉淀真空干燥，然后溶解于460ml的DMSO中，將所得到的透明溶液滴入4600ml水中，使聚輪烷析出。通過(guò)離心分離回收所析出的聚輪烷，進(jìn)行真空干燥或冷凍干燥。重復(fù)2次該DMSO溶解-水中析出-回收-干燥的循環(huán)，最終得到精制聚輪烷。產(chǎn)量為44g。
<聚輪烷中的α-CD量>
利用NMR測(cè)定，其結(jié)果測(cè)得在上述聚輪烷中包接了大約107個(gè)α-CD。另一方面，可以通過(guò)計(jì)算求得在所使用的PEG上緊密地填充α-CD時(shí)的最大包接量為398個(gè)。由該計(jì)算值和NMR測(cè)定值可知，本實(shí)施例中所使用的聚輪烷的α-CD的量為最大包接量的0.27倍。
<α-CD的氧乙基化>
將1.0g上述得到的聚輪烷溶解于20ml脫水DMSO中，加入0.1g氫化鈉(相對(duì)于聚輪烷中的α-CD分子的羥基18當(dāng)量，相當(dāng)于5當(dāng)量)，攪拌懸浮液3小時(shí)。加入0.5g溴乙烷，攪拌20小時(shí)，然后用凈化水將反應(yīng)溶液稀釋到100ml，使用透析管(餾分分子量12000)在自來(lái)水流水下對(duì)該稀釋液進(jìn)行48小時(shí)的透析。進(jìn)一步，進(jìn)行3次在1000ml凈化水中6的小時(shí)的透析，冷凍干燥，得到α-CD的OH基的一部分被取代成OCH2CH3基的乙基化聚輪烷。產(chǎn)量為0.7g。
1H-NMR(DMSO-d6、400MHz)δ(ppm)1.1(t、2.9H)、3.0～4.2(m、17H)、4.3～5.2(m、3.4H)、5.3～6.0(m、1H)。
另外，相對(duì)于作為起始原料的聚輪烷僅溶于DMSO中而沒(méi)有水溶性，對(duì)α-CD進(jìn)行了化學(xué)修飾的上述乙基化聚輪烷不僅可以溶于DMSO中，而且可以溶于水。這表明，聚輪烷的α-CD之間的氫鍵通過(guò)上述化學(xué)修飾得到了抑制。
<乙基化聚輪烷的交聯(lián)>
將200mg上述得到的乙基化聚輪烷溶解于2ml 0.03N的NaOH水溶液中，加入20mg二乙烯砜，在5℃下進(jìn)行48小時(shí)的凝膠化，然后在純水中進(jìn)行水置換，得到水凝膠。即使在純水置換后，也沒(méi)有觀察到凝膠的收縮或者透明性的降低。
實(shí)施例6<α-CD的氧異丙基化>
將1.0g通過(guò)與實(shí)施例5相同的方法另外制備的聚輪烷溶解于20ml脫水DMSO中，加入0.34g氫化鈉(相對(duì)于聚輪烷中的α-CD分子的羥基18當(dāng)量，相當(dāng)于18當(dāng)量)，攪拌懸浮液3小時(shí)。加入3.4g的2-溴丙烷，攪拌20小時(shí)，然后用凈化水將反應(yīng)溶液稀釋到100ml，使用透析管(餾分分子量12000)在自來(lái)水流水下對(duì)該稀釋液進(jìn)行48小時(shí)的透析。進(jìn)一步，進(jìn)行3次在1000ml凈化水中的6小時(shí)的透析，冷凍干燥，得到α-CD的OH基的一部分被取代成OCH(CH3)2基的異丙基化聚輪烷。產(chǎn)量為0.6g。
1H-NMR(DMSO-d6、300MHz)δ(ppm)1.1(m、1.3H)、3.0～4.2(m，11H)、4.4(s，1H)、4.8(s，1H)、5.1～6.0(m，1.7H)。
另外，相對(duì)于作為起始原料的聚輪烷僅溶于DMSO中而沒(méi)有水溶性，對(duì)α-CD進(jìn)行了化學(xué)修飾的上述異丙基化聚輪烷不僅可以溶于DMSO中，而且可以溶于水。這表明，聚輪烷的α-CD之間的氫鍵通過(guò)上述化學(xué)修飾得到了抑制。
<異丙基化聚輪烷的交聯(lián)>
將50mg上述得到的異丙基化的聚輪烷溶解于0.5ml 0.05N的NaOH水溶液中，加入5mg二乙烯砜。在室溫進(jìn)行4小時(shí)的凝膠化，然后在純水中進(jìn)行水置換，得到水凝膠。即使在純水置換后，也沒(méi)有觀察到凝膠的收縮或者透明性的降低。
實(shí)施例7<α-CD的氧異丁基化>
將1.0g通過(guò)與實(shí)施例5相同的方法另外制備的聚輪烷溶解于20ml的脫水DMSO中，加入0.2g氫化鈉(相對(duì)于聚輪烷中的α-CD分子的羥基18當(dāng)量，相當(dāng)于11當(dāng)量)，攪拌懸浮液3小時(shí)。加入1.2g溴異丁烷，攪拌20小時(shí)，然后用凈化水將反應(yīng)溶液稀釋到100ml，使用透析管(餾分分子量12000)在自來(lái)水流水下對(duì)該稀釋液進(jìn)行48小時(shí)的透析。進(jìn)一步，進(jìn)行3次在1000ml凈化水中的6小時(shí)的透析，冷凍干燥，得到α-CD的OH基的一部分被取代成OCH2CH(CH3)2基的異丁基化聚輪烷。產(chǎn)量為0.9g。
1H-NMR(DMSO-d6、300MHz)δ(ppm)0.87(t、1H)、3.0～4.2(m、11H)、4.3～4.6(m、1.4H)、4.6～5.0(m、1.3H)、5.3～6.0(m、2H)。
另外，相對(duì)于作為起始原料的聚輪烷僅溶于DMSO中而沒(méi)有水溶性，對(duì)α-CD進(jìn)行了化學(xué)修飾的上述異丁基化聚輪烷不僅可以溶于DMSO中，而且可以溶于水。這表明，聚輪烷的α-CD之間的氫鍵通過(guò)上述化學(xué)修飾得到了抑制。
<異丁基化聚輪烷的交聯(lián)>
將50mg上述得到的異丁基化聚輪烷溶解于0.5ml 0.05N的NaOH水溶液中，加入5mg二乙烯砜。在室溫進(jìn)行4小時(shí)的凝膠化，然后在純水中進(jìn)行水置換，得到水凝膠。即使在純水置換后，也沒(méi)有觀察到凝膠的收縮或者透明性的降低。
實(shí)施例8<α-CD的氧正丙基氨基甲?；?amp;gt;
將1.0g通過(guò)與實(shí)施例5相同的方法另外制備的聚輪烷溶解于10ml的脫水DMSO中，加入0.27g異氰酸丙酯(相對(duì)于聚輪烷中的α-CD分子的羥基18當(dāng)量，相當(dāng)于4當(dāng)量)和0.01g二丁基二月桂酸錫，并攪拌20小時(shí)。然后用凈化水將反應(yīng)溶液稀釋至100ml，使用透析管(餾分分子量12000)在自來(lái)水流水下對(duì)該稀釋液進(jìn)行48小時(shí)的透析。進(jìn)一步，進(jìn)行3次在1000ml凈化水中的6小時(shí)的透析，冷凍干燥，得到α-CD的OH基的一部分被取代成O-CO-NH-CH2CH2CH3基的正丙基氨基甲?；圯喭?。產(chǎn)量為1.2g。
1H-NMR(DMSO-d6、400MHz)δ(ppm)0.7～1.0(m、3H)、1.3～1.6(m、2H)、2.8～3.0(m、2H)、3.2～5.2(m、24H)、5.3～6.1(m、2H)、6.1～7.1(m、1H)。
另外，相對(duì)于作為起始原料的聚輪烷僅溶于DMSO中而沒(méi)有水溶性，對(duì)α-CD進(jìn)行了化學(xué)修飾的上述正丙基氨基甲?；圯喭椴粌H可以溶于DMSO中，而且在9.5℃以下可以溶于水。這表明，聚輪烷的α-CD之間的氫鍵通過(guò)上述化學(xué)修飾得到了抑制。
<正丙基氨基甲?；圯喭榈慕宦?lián)>
將40mg上述得到的正丙基氨基甲?；圯喭槿芙庥?.4ml0.05N的NaOH水溶液中，加入4mg二乙烯砜。在冰水冷卻下進(jìn)行4小時(shí)的凝膠化，然后在冰水冷卻下在純水中進(jìn)行水置換，得到水凝膠。如果將該凝膠加熱至室溫，則產(chǎn)生白色渾濁，體積發(fā)生收縮。如果再次冷卻，可以觀察到白色渾濁的消失和體積的膨脹。
實(shí)施例9<α-CD的異丙基氨基甲酰氧化>
將0.1g通過(guò)與實(shí)施例5相同的方法另外制備的聚輪烷溶解于1ml的脫水DMSO中，加入0.03g異氰酸異丙酯(相對(duì)于聚輪烷中的α-CD分子的羥基18當(dāng)量，相當(dāng)于4.5當(dāng)量)和0.008g二丁基二月桂酸錫，并攪拌20小時(shí)。然后用凈化水將反應(yīng)溶液稀釋至30ml，使用透析管(餾分分子量12000)在自來(lái)水流水下對(duì)該稀釋液進(jìn)行24小時(shí)的透析。進(jìn)一步，在5000ml的凈化水中進(jìn)行24小時(shí)的透析，冷凍干燥，得到α-CD的OH基的一部分被取代成O-CO-NH-CH2CH2CH3基的異丙基氨基甲?；圯喭椤．a(chǎn)量為0.5g。
另外，相對(duì)于作為起始原料的聚輪烷僅溶于DMSO中而沒(méi)有水溶性，對(duì)α-CD進(jìn)行了化學(xué)修飾的上述異丙基甲?；圯喭椴粌H可以溶于DMSO中，而且還可以溶于弱堿性水中。這表明，聚輪烷的α-CD之間的氫鍵通過(guò)上述化學(xué)修飾得到了抑制。
<異丙基氨基甲酰化聚輪烷的交聯(lián)>
將50mg上述得到的異丙基氨基甲?；圯喭槿芙庥?.5ml0.05N的NaOH水溶液中，加入5mg二乙烯砜。在室溫下進(jìn)行2小時(shí)的凝膠化，然后在純水中進(jìn)行水置換，得到水凝膠。如果將該凝膠加熱到50℃，則產(chǎn)生白色渾濁、體積發(fā)生收縮。如果再次冷卻，可以觀察到白色渾濁的消失和體積的膨脹。
實(shí)施例10<α-CD的乙酰化>
將0.5g通過(guò)與實(shí)施例5相同的方法另外制備的聚輪烷溶解于5ml的脫水DMSO∶脫水吡啶為1∶1的混合溶劑中，加入0.2g醋酸酐和0.02g的4-二甲基氨基吡啶并攪拌20小時(shí)。然后用凈化水將反應(yīng)溶液稀釋至30ml，使用透析管(餾分分子量12000)在自來(lái)水流水下對(duì)該稀釋液進(jìn)行24小時(shí)的透析。進(jìn)一步，在5000ml的凈化水中進(jìn)行24小時(shí)的透析，冷凍干燥，得到α-CD的OH基的一部分被取代成-O-CO-CH3基的乙?；圯喭?。產(chǎn)量為0.5g。
1H-NMR(DMSO-d6、400MHz)δ(ppm)1.8～2.2(m、2.1H)、3.0～5.3(m、10H)、5.3～6.1(m、1H)。
另外，相對(duì)于作為起始原料的聚輪烷僅溶于DMSO中而沒(méi)有水溶性，對(duì)α-CD進(jìn)行了化學(xué)修飾的上述乙?；圯喭椴粌H可以溶于DMSO中，而且還可容于10℃以下的冷水中。這表明，聚輪烷的α-CD之間的氫鍵通過(guò)上述化學(xué)修飾得到了抑制。
<乙?；圯喭榈慕宦?lián)>
將50mg上述得到的乙?；圯喭槿芙庥?.5ml脫水DMSO中，加入7mg CDI。在50℃下進(jìn)行4小時(shí)的凝膠化，然后在純水中進(jìn)行水置換，得到水凝膠。在純水置換之后，可以觀察到凝膠的收縮。如果將該凝膠加熱到50℃，則產(chǎn)生白色渾濁、體積發(fā)生收縮。如果再次冷卻，可以觀察到白色渾濁的消失和體積的膨脹。
權(quán)利要求
1.一種交聯(lián)聚輪烷，其特征在于，該交聯(lián)聚輪烷包含至少2分子的聚輪烷，該聚輪烷是直鏈狀分子以穿刺狀包接在環(huán)糊精分子的開口部分且在所述直鏈狀分子的兩個(gè)末端設(shè)有封端基以防止該環(huán)糊精分子脫離而形成的，該至少2分子的聚輪烷的環(huán)糊精分子通過(guò)化學(xué)鍵相互結(jié)合而形成交聯(lián)聚輪烷，上述環(huán)糊精分子的羥基(-OH)的一部分被非離子性基團(tuán)取代。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述非離子性基團(tuán)為-OR基，該R為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述非離子性基團(tuán)為-O-R’-X基，該R’為從碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、從碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)、或從碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基脫去1個(gè)氫的基團(tuán)，X為OH、NH2、或SH。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述非離子性基團(tuán)為-O-CO-NH-R1基，該R1為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述非離子性基團(tuán)為-O-CO-R2基，該R2為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述非離子性基團(tuán)為-O-Si-R3基，該R3為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述非離子性基團(tuán)為-O-CO-O-R4基，該R4為碳原子數(shù)為1～12的直鏈或支鏈烷基、包含至少1個(gè)醚基的碳原子數(shù)為2～12的直鏈或支鏈烷基、碳原子數(shù)為3～12的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基醚基、或碳原子數(shù)為2～12的環(huán)烷基硫醚基。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述交聯(lián)聚輪烷的透射率在400～800nm下為80％/mmt以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述透射率在0～90℃的溫度、400～800nm下為80％/mmt以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述交聯(lián)聚輪烷在80℃溫度下的彈性模量為在25℃溫度下的彈性模量的2倍以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，全部環(huán)糊精分子的總羥基中的10％～90％，優(yōu)選20～80％，更優(yōu)選30～70％被上述非離子性基團(tuán)取代。
12.根據(jù)權(quán)利要求1～11中任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述環(huán)糊精分子選自α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、和γ-環(huán)糊精所組成的組中。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～12中任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述直鏈狀分子選自聚乙二醇、聚異戊二烯、聚異丁烯、聚丁二烯、聚丙二醇、聚四氫呋喃、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、和聚丙烯所組成的組中。
14.根據(jù)權(quán)利要求1～13中任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述封端基選自二硝基苯基類、環(huán)糊精類、金剛烷基類、三苯甲基類、熒光素類、芘類、取代苯類、可被取代的多核芳香類、以及甾體類所組成的組中。
15.根據(jù)權(quán)利要求1～14中任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述環(huán)糊精分子為α-環(huán)糊精、上述直鏈狀分子為聚乙二醇。
16.根據(jù)權(quán)利要求1～15中任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，當(dāng)上述環(huán)糊精分子被直鏈狀分子以穿刺狀包接時(shí)將環(huán)糊精分子最大限度地被包接的量設(shè)為1時(shí)，上述環(huán)糊精分子以0.001～0.6的量被直鏈狀分子以穿刺狀包接。
17.根據(jù)權(quán)利要求1～16中任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述至少2分子的聚輪烷通過(guò)交聯(lián)劑化學(xué)鍵合。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述交聯(lián)劑的分子量低于2000。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述交聯(lián)劑選自氰尿酰氯、均苯三酰氯、對(duì)苯二酰氯、表氯醇、二溴苯、戊二醛、苯撐二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二乙烯砜、1，1’-碳酰二咪唑、以及烷氧基硅烷類所組成的組中。
20.根據(jù)權(quán)利要求1～19中任一項(xiàng)所述的交聯(lián)聚輪烷，其中，上述至少2分子的聚輪烷中，各個(gè)聚輪烷的至少1個(gè)環(huán)糊精分子的至少1個(gè)OH基參與交聯(lián)。
21.一種交聯(lián)聚輪烷的制備方法，其特征在于，包括1)將環(huán)糊精分子與直鏈狀分子混合，從而制備直鏈狀分子以穿刺狀包接在環(huán)糊精分子的開口部分的準(zhǔn)聚輪烷的準(zhǔn)聚輪烷制備步驟；2)用封端基封閉準(zhǔn)聚輪烷的兩個(gè)末端以防止上述CD分子從穿刺狀態(tài)脫離，從而制備聚輪烷的聚輪烷制備步驟；以及3)至少2分子的聚輪烷的各自的環(huán)糊精分子相互通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合，從而使該至少2分子的聚輪烷交聯(lián)的交聯(lián)步驟，并且，在A)上述1)準(zhǔn)聚輪烷制備步驟之前、B)上述1)準(zhǔn)聚輪烷制備步驟之后且上述2)聚輪烷制備步驟之前、C)上述2)聚輪烷制備步驟之后且上述3)交聯(lián)步驟之前、和/或D)上述3)交聯(lián)步驟之后，設(shè)置將環(huán)糊精分子的OH基的一部分取代成非離子性基團(tuán)的取代步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，將上述取代步驟設(shè)置在上述2)聚輪烷制備步驟之后且上述3)交聯(lián)步驟之前。
23.一種包含交聯(lián)聚輪烷的材料，其特征在于，該交聯(lián)聚輪烷包含至少2分子的聚輪烷，該聚輪烷是直鏈狀分子以穿刺狀包接在環(huán)糊精分子的開口部分、且在所述直鏈狀分子的兩個(gè)末端設(shè)有封端基以防止該環(huán)糊精分子脫離而形成的，該至少2分子的聚輪烷的環(huán)糊精分子通過(guò)化學(xué)鍵相互結(jié)合而形成交聯(lián)聚輪烷，上述環(huán)糊精分子的羥基(-OH)的一部分被非離子性基團(tuán)取代。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的材料，其中，上述材料進(jìn)一步包含水，且上述材料具有可自支撐的強(qiáng)度。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的材料，其中，上述材料在400～800nm下的透射率為80％/mmt以上。
26.根據(jù)權(quán)利要求23～25中任一項(xiàng)所述的材料，其中，上述透射率在0～90℃的溫度、400～800nm下為80％/mmt以上。
27.根據(jù)權(quán)利要求23～26中任一項(xiàng)所述的材料，其中，上述水與上述交聯(lián)聚輪烷的重量比(水∶交聯(lián)聚輪烷)為1∶99～99.9∶0.1。
28.根據(jù)權(quán)利要求23～27中任一項(xiàng)所述的材料，其中，每單位體積的上述材料中含有0.001～0.99g/cm3的上述交聯(lián)聚輪烷。
29.根據(jù)權(quán)利要求23～28中任一項(xiàng)所述的材料，其中，上述材料在80℃溫度下的彈性模量為25℃溫度下的彈性模量的2倍以上。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種通過(guò)化學(xué)鍵使聚輪烷交聯(lián)而成的、即使在水中或者在食鹽水中也具有良好的光學(xué)特性的交聯(lián)聚輪烷以及包含該交聯(lián)聚輪烷的化合物，及其制造方法。該目的是通過(guò)一種交聯(lián)聚輪烷實(shí)現(xiàn)的，其特征在于，所述的交聯(lián)聚輪烷包含至少2分子的聚輪烷，所述的聚輪烷分子是直鏈狀分子以穿刺狀包接在環(huán)糊精分子的開口部分、且在直鏈狀分子的兩個(gè)末端設(shè)有封端基以防止該環(huán)糊精分子脫離而形成的，該至少2分子的聚輪烷的環(huán)糊精分子通過(guò)化學(xué)鍵相互結(jié)合而形成交聯(lián)聚輪烷，上述環(huán)糊精分子的羥基(－OH)的一部分被非離子性基團(tuán)取代。
文檔編號(hào)C08G65/30GK1910218SQ20058000212
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月8日
發(fā)明者伊藤耕三, 木戶脅匡俊, 櫻井雄三, 趙長(zhǎng)明 申請(qǐng)人:國(guó)立大學(xué)法人東京大學(xué)