173692. lajstromszámú szabadalom • Eljárás asszimetrikus helyettesített 1,4-dioxán-2,5-dion-származékokból felépülő polimerek előállítására
5 173692 6 polimerláncban egymással szomszédos egy tejsavegység és egy glikolsavegység. Ha a gyűrű felhasítása és a felhasított molekula láncbalépése szigorúan egyforma, akkor a végtermékben szabályosan egymást követve tejsavegységek és glikolsavegységek vannak. Ha a polimerizáció véletlenszerű, minthogy egy glikolsavegység kapcsolódik minden egyes tejsavegységhez, akkor a képződő láncban legfeljebb két glikolsavegység vagy két tej savegység lesz egymással szomszédos. Tekintettel arra, hogy a polimerlánc hidrolitikus hasadása nagyobb valószínűségű egy glikolsavegység közelében és még nagyobb valószínűségű két ilyen glikolsavegység között, jóval gyorsabb a polimer hidrolitikus felbomlása, ha tej savegységekből minimális mennyiségű hosszabb láncszakaszokat tartalmaz, továbbá a testszövetek jóval gyorsabban abszorbeálnak olyan polimereket, amelyben szomszédos glikolsavegységek vannak, mint olyan polimereket, amelyekben a glikolsavegységek és a tejsavegységek szigorúan váltakoznak. Ha 3-metil-l,4-dioxán-2,5-diont bizonyos mennyiségű glikoliddal ko polimerizálunk, akkor a kapott polimer érzékenysége hidrolitikus hasadással szemben nő. Ha glikolsav és tejsav keverékét polimerizáljuk vízkilépés közben egy kopolimer előállítására, akkor a kapott kopolimer láncában az egységek sorrendje bizonyos mértékig véletlenszerű, bár a lánc első részeiben több glikolsavegység található. Tekintettel arra, hogy a polimerizálás során az ilyen láncok nem mindig egyformák és nem mindig lehet egyszerűen megállapítani a láncban az egységek pontos sorrendjét, a polimer általános tulajdonságai bírnak különös jelentőséggel. Megállapítottuk, hogy aszimmetrikusan helyettesített 1.4- dioxán-2,5-dionokat használva a láncban járulékos rendezettség mutatkozik, amelynek eredményeképpen az ezekből képzett polimerek mind kémiailag, mind térbeli konfigurációjukat illetően még egységesebbek. Az aszimmetrikusan helyettesített 1,4-dioxán-2,5-dionok értékes vegyületek elsősorban azért, mert a belőlük előállított polimerek, beleértve a homopolimereket és különböző laktidokkal, így többek között a glikoliddal és laktiddal alkotott kopolimereket, felhasználhatók az ember- és állatgyógyászatban elsősorban a későbbiekben ismertetett módon sebészeti célokra, azonban maguk az aszimmetrikusan helyettesített 1,4-dioxán-2,5-dionok kiváló gyenge savanyítószerként is hasznosíthatók. így felhasználhatók például az utóbbi célra adalékanyagként sütőporokhoz vagy vízmelegítőkben a pH szabályzására. Felhasználhatók továbbá nemvizes rendszerekben bázisok semlegesítésére. Ha valamely aszimmetrikusan helyettesített 1.4- dioxán-2,5-diont glikoliddal vagy laktiddal kopolimerizálunk, akkor a képződő kopolimer fizikai jellemzői úgy állíthatók be, hogy azok jobban közelítsenek a poli-(glikolsav) vagy a poli-(tejsav) fizikai jellemzőihez, illetve a kopolimerizálás eredményeképpen a kapott polimer abszorbeálhatósága változtatható. A polimer belső viszkozitási adatainak tanúsága szerint a polimerlánc hossza fontos a testszövetekben bekövetkező hidrolitikus hasadás vagy lebomlás szempontjából. így a homopolimerizáláshoz alkalmazott kiindulási komponensek arányának és a belső viszkozitásnak a beállításával szélesen eltérő tartományban tulajdonságukat változtatható, testszövetek által abszorbeálható sebészeti segédanyagok állíthatók elő, amelyeknek tulajdonságait tehát egy sebész konkrét kívánalmainak megfelelően szabályozhatjuk. A legtöbb célra kívánatos, hogy a szintetikus, testszövetek által abszorbeálható polimer megtartsa eredeti szilárdságát 2-60 napon át és csak azután bomoljon el és legyen abszorbeálható. Tekintettel arra, hogy az eredeti szilárdság eltűnése csak fokozatosan megy végbe, célszerű, ha az eredeti szilárdság csökkenése megkezdődik a használati időperiódus kezdeti szakaszában, de egy megfelelő és kellően kihasználható szilárdság a sebész szempontjából kívánatos időn át megmarad és a polimer teljes lebomlása csak ezután következik be. Az aszimmetrikusan helyettesített 1,4-dioxán-2,5-dionok úgy állíthatók elő, hogy egy helyettesített ecetsavat egy a-hidroxi-karbonsawal reagáltatunk, majd az így képződött aciloxisavat gyűrűzárásnak vetjük alá a megfelelő 3,6-diszubsztituált-1,4-dioxán-2,5-dion vagy 3-szubsztituált-l ,4-dioxán-2,5-dion előállítására. A reagáltatást a B reakcióvázlatban ábrázoljuk, ahol R!, R2, R3 és R4 jelentése hidrogénatom vagy metilcsoport, azzal a megkötéssel, hogy R, és R2 jelentése R3 és R4 jelentésétől eltérő, továbbá e helyettesítők közül legalább az egyik jelentése hidrogénatomtól eltérő, továbbá X jelentése halogénatom vagy XII vagy XIII általános képletű csoport, az utóbbi két csoportban pedig R hidrogénatomot vagy allai-, aril- vagy aralkilcsoportot jelent, az (1) lépésben az A katalizátor valamilyen erősen savas katalizátor, így például tömény kénsav, p-toluol-szulfonsav, valamilyen erősen savas ioncserélőgyanta vagy olyan anyag, amely erős savként hat, a (2) lépésben a B reagens rendszerint valamilyen trialkil-amin, például trietil-amin, de lehet például metanolban oldott nátrium-metilát, piridin vagy valamilyen erősen bázikus ioncserélőgyanta is. A (3) gyűrűzárási lépésben a gyűrűzáráshoz rendszerint hő elegendő valamilyen oldószer vagy hígítószer jelenlétében vagy távollétében. Ismerve az a-hidroxi-alkánsavak hajlamát ciklizálódásra vagy polimerizálódásra, majd depolimerizálódásra vagy gyűrűhasadásra, az volna várható, hogy az V általános képletű vegyületek polimerizál ódnának, depolimerizálódnának és hasadnának szimmetrikus komponenseket képezve, ami lehetővé tenné a képződő polimerben azonos egységekből álló hosszú lánctagok vagy -blokkok kialakulását. Megállapítottuk, hogy kedvező módon ilyen véletlenszerűség az V általános képletű vegyületek polimerizálódása esetében nem fordul elő és a polimerláncban a savegységek olyan szabályosan fordulnak elő, hogy a polimerek tulajdonságai jól szabályozhatók a mindenkori kívánalmaknak megfelelően. Tekintettel arra, hogy ha R, és R2 különböző jelentésűek, vagy ha R3 és R4 különböző 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
