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JP2021505562A - ホスホノ−ホスフェート及びアニオン性基含有ポリマーを含む口腔ケア組成物 - Google Patents

ホスホノ−ホスフェート及びアニオン性基含有ポリマーを含む口腔ケア組成物 Download PDF

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JP2021505562A
JP2021505562A JP2020530366A JP2020530366A JP2021505562A JP 2021505562 A JP2021505562 A JP 2021505562A JP 2020530366 A JP2020530366 A JP 2020530366A JP 2020530366 A JP2020530366 A JP 2020530366A JP 2021505562 A JP2021505562 A JP 2021505562A
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JP
Japan
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group
formula
polymer
phosphate
phosphono
Prior art date
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JP2020530366A
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English (en)
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ライアン、マイケル、ウエスト
スコット、リロイ、クロン
ジン、インクン
ウィリアム、マイケル、グランドルフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Procter and Gamble Co
Original Assignee
Procter and Gamble Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

二価カチオン及び二価カチオンを有する表面を用いた目的の用途を有する、新規のホスホノ−ホスフェート及びアニオン性基を含有するポリマー組成物の口腔ケア組成物が開示される。これらの化合物を使用して、口腔ケア用途での使用のために、カルシウムヒドロキシアパタイトなどのアニオン性特性を表面に送達することができる。

Description

本発明は、新規ホスホノ−ホスフェート及びアニオン性基含有ポリマーに関する。本発明は更に、新規ポリマーを含む口腔ケア組成物を使用することに関する。
多価カチオンと相互作用し、多価カチオンを含有する表面と相互作用する化学構造は、これらの系の操作に有用である。例えば、ポリホスフェート及びピロホスフェートは、カルシウムを制御するために洗濯及び食器用配合物中で、また沈殿を防止するために掘削泥中でビルダーとして使用されてきた。それらはまた、歯石を制御し、歯上のペリクル層の厚さを低減して、歯のつるつるした感触をもたらすのを助けるために、口腔ケア産業において使用されてきた。同様に、ビスホスホネート及びヒドロキシ−ビスホスホネートは、カルシウムヒドロキシアパタイト表面との強い相互作用により、骨粗鬆症医薬品中の活性成分であり、食器洗い用液体及びボイラーシステムにおける結晶成長阻害剤としても使用される。これらの実施例の各々は、固有の制限に悩まされる。ポリホスフェートは、全てのｐＨの水溶液中で経時的に分解しやすく、最終的には、溶液中のオルトホスフェートの増加につながる。ポリホスフェートはまた、本質的に非常にアニオン性であり、非極性有機系には可溶性ではない。しかしながら、ポリホスフェートは、一般に、消費に安全であり、異なる食品製品での使用が見出される。ビスホスホネート及びヒドロキシ−ビスホスホネートは、反対に、長期間にわたって水で安定であり、ビスホスホネート炭素に結合した有機基の性質に応じて、有機系に非常に可溶性にすることができる。しかしながら、ビスホスホネートは、骨表面に活性であるため、それらの強力な薬理学に起因して偶発的に消費され得る食品又は他の系では使用することができない。腸壁を通過しないために十分な分子量のビスホスホネートを含有するポリマーは、骨活性ではない可能性があるが、腸壁を通過し得る任意の低分子量の残留モノマー又はオリゴマーは、そのようなポリマーの使用が潜在的な消費可能な状況では禁止される。加えて、ビスホスホネートは容易に分解しないため、それらの活性は、使用後に環境中に持続することができる。
したがって、容易に分解せず、ヒトの消費に安全である、ホスフェート組成物が依然として必要とされている。
驚くべきことに、ホスホノ−ホスフェート化学基は、類似の系における有用性を見出しながら、ポリホスフェート及びビスホスホネートの懸念を改善することが見出された。特に、ホスホノ−ホスフェート基を含有するポリマーは、ホスホノ−ホスフェート基を含有するモノマーを組み込むことによって、又はホスホノ−ホスフェート基を加えるための重合後修飾によって、アニオン性基と共に、ポリホスフェート及びビスホスホネート含有構造が使用される多数の用途で使用することができる。そのような用途としては、一般に、結合相互作用が、溶液中及び二価カチオンを含有する表面上の両方における多価カチオンに関与するものが挙げられる。ホスホノ−ホスフェート及びアニオン性含有ポリマーはまた、ポリホスフェート及びビスホスホネートの使用が制限される用途で使用することができる。ホスホノ−ホスフェート基は条件付きで安定であり、酸性条件下又は触媒条件下でのみホスフェートを放出する。したがって、ホスホノ−ホスフェート基は、ポリホスフェートよりも安定であるが、ビスホスホネートほど安定ではない。これにより、アニオン性含有ポリマーが有益性を提供し、消費及び水安定性の効果が有害でないことが必須である系への配合を可能にする。
ある特定の実施形態では、本発明は、ホスホノ−ホスフェート基及びアニオン性基を含む新規ポリマーを含む口腔ケア組成物を目的とし、当該ホスホノ−ホスフェート基は、式１：
Figure 2021505562
 ［式中、
εは、ポリマーの主鎖、側基又は側鎖の炭素原子への結合部位であり、
Ｒ１は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、アミンカチオン塩、及び式２；
Figure 2021505562
 〈式中、
θは、式１への結合部位であり、
Ｒ４及びＲ５は、独立して、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択される〉の構造からなる群から選択され、
Ｒ２は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、アミンカチオン塩、及び式３：
Figure 2021505562
 〈式中、
θは、式１への結合部位であり、
Ｒ６及びＲ７は、独立して、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択され、
ｎは、１〜２２の整数である〉の構造からなる群から選択され、
Ｒ３は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択される］、の構造を有し、
当該アニオン性基は、ポリマーの主鎖、側基又は側鎖に共有結合しており、かつホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、サルフェート、スルホネート、スルフィナート、メルカプト、カルボキシレート、ヒドロキシアミノ、アミンオキシド及びヒドロキサメートからなる化学基から選択される。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーは、ホスホノ−ホスフェート基を含む。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーは、アニオン性基を含む。別の実施形態では、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーは、当該アニオン性基を含み、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーは、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む。別の実施形態では、ホスホノ−ホスフェート基は、重合後修飾の間に加えられる。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、ホスホノ−ホスフェート基を含む場合、当該少なくとも１つのモノマーは、式４：
Figure 2021505562
 ［式中、
βは、式１のホスホノ−ホスフェート基への結合部位であり、
Ｒ８は、−Ｈ及び−ＣＨ３からなる群から選択され、
Ｌ１は、化学結合、アレーンジイル及び式５：
Figure 2021505562
 〈式中、
αは、式４のアルケニル基への結合部位であり、
βは、式１のホスホノ−ホスフェート基への結合部位であり、
Ｘは、式６〜１２：
Figure 2021505562
 （式中、
Ｒ９は、−Ｈ、アルキル（Ｃ１〜８）、ホスホノアルキル及びホスホノ（ホスフェート）アルキルからなる群から選択される）の構造からなる群から選択され、
Ｙは、アルカンジイル、アルコキシジイル、アルキルアミノジイル及びアルケンジイルからなる群から選択される〉の構造からなる群から選択される］の構造を有する。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、ホスホノ−ホスフェート基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式４の構造を有する場合、Ｌ１は、共有結合である。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーがホスホノ−ホスフェート基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式４の構造を有する場合、Ｌ１は、式５の構造を有する。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、ホスホノ−ホスフェート基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式４の構造を有し、Ｌ１が、式５の構造を有する場合、Ｘの構造は、式６、式９及び式１１からなる群から選択される。
ある特定の実施形態では、当該アニオン性基は、ホスフェート、ホスホネート、サルフェート、スルホネート、又はカルボキシレートから選択される。別の実施形態では、当該アニオン性基は、スルホネートである。別の実施形態では、当該アニオン性基は、カルボキシレートである。別の実施形態では、当該アニオン性基は、ホスホネートである。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含む場合、当該少なくとも１つのモノマーは、式１３：
Figure 2021505562
 ［式中、
Ｒ１０は、Ｈ又はＣＨ３からなる群から選択され、Ｌ２は、アニオン性基への連結基である］の構造のアルケニル基を更に含む。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含む場合、当該少なくとも１つのモノマーは、式１４：
Figure 2021505562
 ［式中、
Ｒ１１は、Ｈ及びアルキルからなる群から選択され、
δは、アニオン性基への結合部位であり、
Ｌ３は、化学結合、アレーンジイル及び式１５：
Figure 2021505562
 〈式中、
γは、アルケニル基への結合部位であり、
δは、アニオン性基への結合部位であり、
Ｗは、式１６〜２２：
Figure 2021505562
 （式中、
Ｒ１２は、−Ｈ及びアルキル（Ｃ１〜８）からなる群から選択される）の構造から選択され、
Ｖは、アルカンジイル、アルコキシジイル、アルキルアミノジイル及びアルケンジイルからなる群から選択される〉の構造からなる群から選択されるｉである］の構造のアルケニル基を更に含む。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含む場合、当該少なくとも１つのモノマーは、ビニルホスホネート、ビニルスルホネート、アクリレート、メチルビニルホスホネート、メチルビニルスルホネート、メタクリレート、スチレンホスホネート、スチレンスルホネート、ビニルベンゼンホスホネート、ビニルベンゼンスルホネート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホネート（ＡＭＰＳ）及び２−スルホプロピルアクリレート（ＳＰＡ）からなる群から選択される。
ある特定の実施形態では、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該アニオン性基を含み、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む場合、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む当該少なくとも１つのモノマーと、当該アニオン性基を含む当該少なくとも１つのモノマーとの比は、それぞれ９９．９：０．１〜０．１：９９．９の範囲である。
ある特定の実施形態では、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該アニオン性基を含み、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む場合、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む当該少なくとも１つのモノマーと、当該アニオン性基を含む当該少なくとも１つのモノマーとの比は、それぞれ９９：１〜１：９９の範囲である。
ある特定の実施形態では、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該アニオン性基を含み、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む場合、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む当該少なくとも１つのモノマーと、当該アニオン性基を含む当該少なくとも１つのモノマーとの比は、それぞれ９０：１０〜１０：９０の範囲である。
ある特定の実施形態では、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該アニオン性基を含み、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む場合、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む当該少なくとも１つのモノマーと、当該アニオン性基を含む当該少なくとも１つのモノマーとの比は、それぞれ７０：３０〜３０：７０の範囲である。
前述の概要は、本発明の態様の全てを定めることを意図するものではなく、更なる態様が、発明を実施するための形態などの他のセクションで記載される。加えて、本発明は、本明細書に記載される特定の段落で定めた変更形態から、いずれかの方法で範囲を限定した本発明の全ての実施形態を、更なる態様として含む。例えば、ある属について記載された本発明の特定の態様は、属の全ての成員が、独立して本発明の態様となるものと理解されるべきである。また、ある属について記載されるか、又はある属の成員を選択する態様は、その属の２種類以上の成員の組み合わせをも包含するものと理解されるべきである。
本発明のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、本開示を読むことにより当業者に明らかとなるであろう。
ポリマー性能を示すチャートである。 ポリマー性能を示すチャートである。 ポリマー性能を示すチャートである。 ポリマー性能を示すチャートである。 ポリマー分析から得られるＧＰＣトレースプロットである。 ポリマー分析から得られるＧＰＣトレースプロットである。
本明細書は、本発明を具体的に指摘しかつ明確に請求する「特許請求の範囲」を結論とするが、以下の記述により、本発明がより深く理解されると考えられる。
本明細書における全ての百分率は、特に指示がない限り、組成物のモルによる。
特に指示がない限り、全ての比はモル比である。
本明細書で言及される成分の全ての百分率、比、及び濃度は、特に指示がない限り、成分の実際の重量に基づき、市販製品として上記の成分と組み合わせられ得る溶媒、充填剤、又は他の材料を含まない。
本明細書で使用するとき、「含む」とは、最終結果に影響を及ぼさない他の工程及び他の成分を加えることができることを意味する。この用語は、「からなる」及び「から本質的になる」という用語を包含する。
引用する参照文献は全て、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。いかなる参照文献の引用も、特許請求される本発明に対する先行技術としての利用可能性の決定に関する容認ではない。
定義
「部位」又は「結合部位」又は「結合点」という用語は全て、化学基内の開放原子価を有する原子、あるいは単純な破線（−）又はギリシア文字の小文字に続く破線若しくは線（例えば、α−、β−等）などの記号で指定され、そのように指定された原子が化学結合を介して別の化学基内の別の原子に接続することを示す、定義された構造的実体内の開放原子価を有する原子を意味する。
Figure 2021505562
 という記号はまた、結合部全体にわたって垂直に引かれたときに、
Figure 2021505562
 化学基の結合点も示す。結合点は、典型的には、結合が延在する原子への結合点を特定する際に、読み手を明確に補助するために、より大きい化学基についてはこの方法ででのみ特定されることに留意されたい。第１の化学基又は定義された構造的実体上の結合部位又は結合点は、接続された原子の正常な価数を満たすために、単一、二重、若しくは三重の共有結合のいずれかを介して、第２の化学基又は定義された構造的実体上の結合部位又は結合点に接続する。
「ラジカル」という用語は、化学基と共に使用されるとき、メチル基、カルボキシル基、又はより大きな分子の一部であるホスホノ−ホスフェート基などの、任意の接続された原子群を示す。
化学基の文脈において使用されるとき、「水素」は、−Ｈを意味し、「ヒドロキシ」は、−ＯＨを意味し、「オキソ」は、＝Ｏを意味し、「カルボニル」は、−Ｃ（＝Ｏ）−を意味し、「カルボキシ」及び「カルボキシレート」は、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ（−ＣＯＯＨ又は−ＣＯ２Ｈとしても記載される）又はその脱プロトン化形態を意味し、「アミノ」は、−ＮＨ２を意味し、「ヒドロキシアミノ」は、−ＮＨＯＨを意味し、「ニトロ」は、−ＮＯ２を意味し、「イミノ」は、＝ＮＨを意味し、「アミンオキシド」は、Ｎ＋Ｏ−（式中、Ｎは、Ｏ以外の原子に対する３つの共有結合を有する）を意味し、「ヒドロキサム」又は「ヒドロキサメート」は、−Ｃ（Ｏ）ＮＨＯＨ又はその脱プロトン化形態を意味し、一価の文脈において、「ホスフェート」は、−ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）２又はその脱プロトン化形態を意味し、二価の文脈において、「ホスフェート」は、−ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）Ｏ−又はその脱プロトン化形態を意味し、「ホスホネート」は、Ｃ−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２又はその脱プロトン化形態を意味し、式中、Ｃは、Ｐ以外の原子に対する４つ及び３つの共有結合の正常な価数を有し、「ホスホノ−ホスフェート」は、共有酸素原子を介して、限定されないが、ホスホノ−ホスフェートＣ−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）２、ホスホノジホスフェートＣ−Ｐ（Ｏ）（ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）２）ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）２、ホスホノ−シクロジホスフェート
Figure 2021505562
 ホスホノ−ピロホスフェートＣ−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）２、及びホスホノ−ポリホスフェートＣ−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）（ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ））ｎＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）２（式中、ｎは、１〜１００の整数である）又はその脱プロトン化形態（式中、Ｃは、Ｐ以外の原子に対する４つ及び３つの共有結合の正常な価数を有する）などの少なくとも１つのホスフェートに化学的に結合されたホスフェートを意味し、「ホスフィネート」は、Ｃ−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）（Ｃ）又はその脱プロトン化形態を意味し、両方のＣは、Ｐ以外の原子に対する４つ及び３つの追加の結合の正常な価数を有し、「サルフェート」は、−ＯＳ（Ｏ）２ＯＨ又はその脱プロトン化形態を意味し、「スルホネート」は、ＣＳ（Ｏ）２ＯＨ又はその脱プロトン化形態を意味し、式中、Ｃは、Ｓ以外の原子に対する４つ及び３つの追加の結合の正常な価数を有し、「スルフィナート」は、ＣＳ（Ｏ）ＯＨ又はその脱プロトン化形態を意味し、式中、Ｃは、Ｓ以外の原子に対する４つ及び３つの追加の結合の正常な価数を有し、「メルカプト」は、−ＳＨを意味し、「チオ」は、＝Ｓを意味し、「スルホニル」は、−Ｓ（Ｏ）２−を意味し、「スルフィニル」は、−Ｓ（Ｏ）−を意味する。
以下の化学基及びクラスに関して、以下の括弧付きの下付き文字は、化学基／クラスを以下のように更に定義する：「（Ｃｎ）」は、化学基／クラス中の炭素原子の正確な数（ｎ）を定義する。「（Ｃ≦ｎ）」は、化学基／クラス内であり得る炭素原子の最大数（ｎ）と共に、問題の化学基に関して可能な限り小さい最小数を定義し、例えば、化学基「アルケニル（Ｃ≦８）」又は化学分類「アルケン（Ｃ≦８）」における炭素原子の最小数は２であることが理解される。例えば、「アルコキシ（Ｃ≦８）」は、１〜８個の炭素原子を有するアルコキシ基を示す。（Ｃｎ−ｎ’）は、化学基中の炭素原子の最小（ｎ）及び最大数（ｎ’）の両方を定義する。同様に、アルキル（Ｃ２〜８）は、包括的に２〜８個の炭素原子を有するアルキル基を示す。
「カチオン」という用語は、単一及び複数の荷電種を含む正味の正電荷を有する原子、分子、又は化学基を指す。カチオンは、金属などの個々の原子であってもよく、非限定的な例としては、Ｎａ＋又はＣａ＋２、個々の分子が挙げられ、非限定的な例としては、（ＣＨ３）４Ｎ＋、又は化学基が挙げられ、非限定的な例としては、−Ｎ（ＣＨ３）３ ＋が挙げられる。「アミンカチオン」という用語は、形態ＮＲ４ ＋の特定の分子カチオンを指し、ここで４つの置換Ｒ部分は、Ｈ及びアルキルから独立して選択することができ、非限定的な例としては、ＮＨ４ ＋（アンモニウム）、ＣＨ３ＮＨ３ ＋（メチルアンモニウム）、ＣＨ３ＣＨ２ＮＨ−３ ＋（エチルアンモニウム）、（ＣＨ３）２ＮＨ−２ ＋（ジメチルアンモニウム）、（ＣＨ３）３ＮＨ＋（トリメチルアンモニウム）、及び（ＣＨ３）４Ｎ＋（テトラメチルアンモニウム）が挙げられる。
「アニオン」という用語は、単一及び複数の荷電種を含む正味の負電荷を有する原子、分子、又は化学基を指す。アニオンは、個々の原子、例えば限定されないが、ハロゲン化物、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、個々の分子であり得、非限定的な例としては、ＣＯ３ −２、Ｈ２ＰＯ４ −、ＨＰＯ４ −２、ＰＯ４ −３、ＨＳＯ４ −、ＳＯ４ −２、又は化学基が挙げられ、非限定的な例としては、サルフェート、ホスフェート、スルホネート、ホスホネート、ホスフィネート、スルホネート、メルカプト、カルボキシレート、アミンオキシド、ヒドロキサメート、及びヒドロキシルアミノが挙げられる。プロトンの除去が正味の負電荷をもたらす場合、予め定義された化学基の脱プロトン化形態は、アニオン性基であると考えられる。溶液中、化学基はプロトンを失うことができ、Ｈｅｎｄｅｒｓｏｎ−Ｈａｓｓｅｌｂａｃｈ式（ｐＨ＝ｐＫａ＋ｌｏｇ１０（［Ａ−］／［ＨＡ］に従い、ｐＨの機能としてアニオン性になり、式中、［ＨＡ］は解離していない酸のモル濃度であり、［Ａ−］は、この酸の共役塩基のモル濃度である）。溶液のｐＨが、官能基のｐＫａ値に等しい場合、官能基の５０％はアニオン性であり、残りの５０％はプロトンを有する。典型的には、ｐＨが官能基のｐＫａ以上である場合、溶液中の官能基は、アニオン性であると考えることができる。
「塩（salt）」又は「塩（salts）」は、１つ以上のアニオン及びカチオンの電荷中性の組み合わせを指す。例えば、Ｒがカルボン酸基の塩、−ＣＯＯＲとして示される場合、カルボキシレート（−ＣＯＯ−）は、負電荷−１を有するアニオンであり、Ｒは、正電荷＋１を有するカチオンであり、電荷−１の１つのアニオンを有する電荷中性実体を形成するか、又はＲは、＋２の正電荷を有するカチオンであり、両方が−１電荷の２つのアニオンを有する電荷中性実体を形成することが理解される。
本明細書で使用される場合、「飽和」という用語は、そのように修飾された化学化合物又は基が、後述されるものを除いて、炭素−炭素二重結合も炭素−炭素三重結合も有しないことを意味する。飽和化学基の置換バージョンの場合、１つ以上の炭素酸素二重結合又は炭素窒素二重結合が存在し得る。そのような結合が存在する場合、ケト−エノール互変異性又はイミン／エナミン互変異性の一部として生じ得る炭素−炭素二重結合は除外されない。
「脂肪族」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、そのように修飾された化学化合物／基が非環式又は環式であるが、非芳香族炭化水素化学化合物又は基であることを意味する。脂肪族化合物／基では、炭素原子は、直鎖、分枝鎖、又は非芳香環（脂環式）で一緒に結合することができる。脂肪族化学化合物／基は、飽和であり得、単結合（アルカン／アルキル）によって結合されるか、又は不飽和であり得、１つ以上の二重結合（アルケン／アルケニル）又は１つ以上の三重結合（アルキニル／アルキニル）を有する。
「アルキル」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、結合点としての炭素原子、直鎖又は分枝鎖、シクロ、環式、又は非環式構造を有し、炭素及び水素以外の原子を有しない一価飽和脂肪族基を指す。したがって、本明細書で使用される場合、シクロアルキルは、アルキルのサブセットであり、結合点を形成する炭素原子はまた、１つ以上の非芳香環構造の成員であり、シクロアルキル基は、炭素及び水素以外の原子で構成されない。本明細書で使用される場合、この用語は、環又は環系に結合した（炭素数制限を許可する）１つ以上のアルキル基の存在を除外するものではない。基−ＣＨ３（Ｍｅ）、−ＣＨ２ＣＨ３（Ｅｔ）、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３（ｎ−Ｐｒ又はプロピル）、−ＣＨ（ＣＨ３）２（ｉ−Ｐｒ、’Ｐｒ、又はイソプロピル）、−ＣＨ（ＣＨ２）２（シクロプロピル）、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３（ｎ−Ｂｕ）、−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ３（ｓｅｃ−ブチル）、−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）２（イソブチル）、−Ｃ（ＣＨ３）３（ｔｅｒｔブチル、ｔ−ブチル、ｔ−Ｂｕ、又はｔＢｕ）、−ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）３（ネオペンチル）、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、及びシクロヘキシルメチルは、アルキル基の非限定的な例である。「アルカンジイル」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、二価の飽和脂肪族基を指し、結合点（複数可）としての１つ又は２つの飽和炭素原子（複数可）、直鎖又は分枝鎖、シクロ、環式又は非環式構造を有し、炭素−炭素二重結合又は三重結合がなく、炭素及び水素以外の原子がない。基−ＣＨ２−（メチレン）、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２−、及び−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−は、アルカンジイル基の非限定的な例である。「アルキリデン」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、Ｒ及びＲ’が、独立して、水素、アルキルであるか、又はＲ及びＲ’が一緒になって、少なくとも２個の炭素原子を有するアルカンジイルを表す、二価の基＝ＣＲＲ’を指す。アルキリデン基の非限定的な例としては、＝ＣＨ２、＝ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）、及び＝Ｃ（ＣＨ３）２が挙げられる。「アルカン」は、この用語が上記に定義されるように、化合物Ｈ−Ｒを指し、式中、Ｒは、アルキルである。これらの用語のうちのいずれかが、「置換」という修飾語と共に使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、−ＯＨ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＮＨ２、−ＮＯ２、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２ＣＨ３、−ＣＮ、−ＳＨ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、−ＮＨＣＨ３、−ＮＨＣＨ２ＣＨ３、−Ｎ（ＣＨ３）２、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、−ＯＣ（Ｏ）ＮＨ３、−Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２、−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）２、−ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）２、−ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）２、−Ｓ（Ｏ）２（ＯＨ）、又は−ＯＳ（Ｏ）２（ＯＨ）によって置換されている。以下の基は、置換アルキル基の非限定的な例である：−ＣＨ２ＯＨ、−ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＦ３、−ＣＨ２ＣＮ、−ＣＨ２Ｃ（Ｏ）ＯＨ、−ＣＨ２Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ３、−ＣＨ２Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、−ＣＨ２Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、−ＣＨ２ＮＨ２、−ＣＨ２Ｎ（ＣＨ３）２、−ＣＨ２ＣＨ２Ｃｌ、−ＣＨ２Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、−ＣＨ２Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）２、−ＣＨ２Ｓ（Ｏ）２（ＯＨ）、及び−ＣＨ２ＯＳ（Ｏ）２（ＯＨ）。「ハロアルキル」という用語は、１つ以上の水素原子がハロ基で置換されており、炭素、水素、及びハロゲン以外の他の原子が存在しない、置換アルキルのサブセットである。基−ＣＨ２Ｃｌは、ハロアルキルの非限定的な例である。「フルオロアルキル」という用語は、１つ以上の水素がフルオロ基で置換されており、炭素、水素、及びフッ素以外の他の原子が存在しない、置換アルキルのサブセットである。基−ＣＨ２Ｆ、−ＣＦ３、及び−ＣＨ２ＣＦ３は、フルオロアルキル基の非限定的な例である。
「ホスホノアルキル」という用語は、水素のうちの１つ以上が、ホスホネート基で置換されており、炭素、水素、リン、及び酸素以外の他の原子が存在しない、置換アルキルのサブセットである。基−ＣＨ２Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２及び−ＣＨ２ＣＨ２Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）２、並びにそれらの対応する脱プロトン化形態は、ホスホノアルキルの非限定的な例である。
「ホスホノ（ホスフェート）アルキル」という用語は、水素のうちの１つ以上が、ホスホノ−ホスフェート基で置換されており、炭素、水素、リン、及び酸素以外の他の原子が存在しない、置換アルキルのサブセットである。基−ＣＨ２Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）２及び−ＣＨ２ＣＨ２Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）２、並びにそれらの対応する脱プロトン化形態は、ホスホノ（ホスフェート）アルキルの非限定的な例である。
「スルホノアルキル」という用語は、水素のうちの１つ以上が、スルホネート基で置換されており、炭素、水素、硫黄、及び酸素以外の他の原子が存在しない、置換アルキルのサブセットである。基−ＣＨ２Ｓ（Ｏ）２ＯＨ及び−ＣＨ２ＣＨ２Ｓ（Ｏ）２ＯＨ、並びにそれらの対応する脱プロトン化形態は、スルホノアルキルの非限定的な例である。
「アルケニル」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、結合点としての炭素原子、直鎖又は分枝鎖、シクロ、環式又は非環式構造、少なくとも１つの非芳香族炭素−炭素二重結合を有し、炭素−炭素三重結合がなく、炭素及び水素以外の原子がない、一価不飽和脂肪族基を指す。アルケニル基の非限定的な例としては、−ＣＨ＝ＣＨ２（ビニル）、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２（メチル−ビニル）、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２（アリル）、−ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨＣＨ３、及び−ＣＨ＝ＣＨＣＨ＝ＣＨ２が挙げられる。「アルケンジイル」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、結合点としての２つの炭素原子、直鎖又は分枝鎖、シクロ、環式又は非環式構造、少なくとも１つの非芳香族炭素−炭素二重結合を有し、炭素−炭素三重結合がなく、炭素及び水素以外の原子がない、二価不飽和脂肪族基を指す。基＞Ｃ＝ＣＨ２（ビニリジン）、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＨ２−、及び−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２−は、アルケンジイル基の非限定的な例である。アルケンジイル基は脂肪族であるが、両端で接続されると、この基は、芳香族構造の形成部分から除外されないことに留意されたい。「アルケン」又は「オレフィン」という用語は同義であり、この用語が上記に定義されるように、式Ｈ−Ｒを有する化合物を指し、式中、Ｒは、アルケニルである。「末端アルケン」は、１つの炭素−炭素二重結合を有するアルケンを指し、結合は分子の一端にビニル基を形成する。これらの用語のうちのいずれかが、「置換」という修飾語と共に使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、−ＯＨ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＮＨ、−ＮＯ２、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２ＣＨ３、−ＣＮ、−ＳＨ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、−ＮＨＣＨ３、−ＮＨＣＨ２ＣＨ３、−Ｎ（ＣＨ３）２、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、−ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、又は−Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２によって置換されている。基−ＣＨ＝ＣＨＦ、−ＣＨ＝ＣＨＣｌ、及び−ＣＨ＝ＣＨＢｒは、置換アルケニル基の非限定的な例である。
「アルキニル」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、結合点としての炭素原子、直鎖又は分枝鎖、シクロ、環式又は非環式構造、少なくとも１つの炭素−炭素三重結合を有し、炭素及び水素以外の原子がない、一価不飽和脂肪族基を指す。本明細書で使用される場合、アルキニルという用語は、１つ以上の非芳香族炭素−炭素二重結合の存在を除外しない。基−Ｃ≡ＣＨ、−Ｃ≡ＣＣＨ３、及び−ＣＨ２Ｃ≡ＣＣＨ３は、アルキニル基の非限定的な例である。「アルキン」は、化合物Ｈ−Ｒを指し、式中、Ｒはアルキニルである。これらの用語のうちのいずれかが、「置換」という修飾語と共に使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、−ＯＨ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＮＨ２、−ＮＯ２、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２ＣＨ３、−ＣＮ、−ＳＨ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、−ＮＨＣＨ３、−ＮＨＣＨ２ＣＨ３、−Ｎ（ＣＨ３）２、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、−ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、又は−Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２によって置換されている。「アリール」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、結合点として芳香族炭素原子を有する一価不飽和芳香族基を指し、当該炭素原子は、１つ以上の６員芳香族環構造の一部を形成し、環原子は全て炭素であり、基は炭素及び水素以外の原子で構成されない。２つ以上の環が存在する場合、環は、縮合又は非縮合であってもよい。本明細書で使用される場合、この用語は、存在する第１の芳香族環又は任意の追加の芳香族環に結合した１つ以上のアルキル基又はアラルキル基（炭素数制限を許可する）の存在を除外するものではない。アリール基の非限定的な例としては、フェニル（−Ｐｈ）、メチルフェニル、（ジメチル）フェニル、−Ｃ６Ｈ４ＣＨ２ＣＨ３（エチルフェニル）、ナフチル、及びビフェニル由来の一価基が挙げられる。「アレーンジイル」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、結合点として２個の芳香族炭素原子を有する二価芳香族基を指し、当該炭素原子は、１つ以上の６員芳香族環構造（複数可）の一部を形成し、環原子は全て炭素であり、一価基は炭素及び水素以外の原子で構成されない。本明細書で使用される場合、この用語は、存在する第１の芳香族環又は任意の追加の芳香族環に結合した１つ以上のアルキル基、アリール基、又はアラルキル基（炭素数制限を許可する）の存在を除外するものではない。２つ以上の環が存在する場合、環は、縮合又は非縮合であってもよい。非縮合環は、共有結合、アルカンジイル、又はアルケンジイル基（炭素数制限を許可する）のうちの１つ以上を介して接続されてもよい。アレーンジイル基の非限定的な例としては、以下が挙げられる。
Figure 2021505562
「アレーン」は、その用語が上記に定義されるように、化合物Ｈ−Ｒを指し、式中、Ｒは、アリールである。ベンゼン及びトルエンは、アレーンの非限定的な例である。これらの用語のうちのいずれかが、「置換」という修飾語と共に使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、−ＯＨ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＮＨ２、−ＮＯ２、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２ＣＨ３、−ＣＮ、−ＳＨ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、−ＮＨＣＨ３、−ＮＨＣＨ２ＣＨ３、−Ｎ（ＣＨ３）２、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、−ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、又は−Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２によって置換されている。
「アシル」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、それらの用語が上記に定義されるように、基−Ｃ（Ｏ）Ｒを指し、式中、Ｒは、水素、アルキル、アリール、アラルキル、又はヘテロアリールである。基−ＣＨＯ（ホルミル）、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ３（アセチル、Ａｃ）、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）２、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ２）２、−Ｃ（Ｏ）Ｃ６Ｈ５、−Ｃ（Ｏ）Ｃ６Ｈ４ＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ２Ｃ６Ｈ５、−Ｃ（Ｏ）（イミダゾリル）は、アシル基の非限定的な例である。「チオアシル」は、基−Ｃ（Ｏ）Ｒの酸素原子が硫黄原子、−Ｃ（Ｓ）Ｒで置換されていることを除いて、類似の方法で定義される。「アルデヒド」という用語は、上記に定義したアルカンに対応し、水素原子のうちの少なくとも１つは、−ＣＨＯ基で置換されている。これらの用語のうちのいずれかが、「置換」という修飾語と共に使用される場合、１つ以上の水素原子（もしあるなら、カルボニル又はチオカルボニル基に直接結合した水素原子を含む）は、独立して、−ＯＨ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＮＨ２、−ＮＯ２、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２ＣＨ３、−ＣＮ、−ＳＨ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、−ＮＨＣＨ３、−ＮＨＣＨ２ＣＨ３、−Ｎ（ＣＨ３）２、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、−ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、又は−Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２によって置換されている。基−Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＣＦ３、−ＣＯ２Ｈ（カルボキシル）、−ＣＯ２ＣＨ３（メチルカルボキシル）、−ＣＯ２ＣＨ２ＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ２（カルバモイル）、及び−ＣＯＮ（ＣＨ３）２は、置換アシル基の非限定的な例である。
「アルコキシ」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、その用語が上記に定義されるように、基−ＯＲを指し、式中、Ｒは、アルキルである。アルコキシ基の非限定的な例としては、−ＯＣＨ３（メトキシ）、−ＯＣＨ２ＣＨ３（エトキシ）、−ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３、−ＯＣＨ（ＣＨ３）２（イソプロポキシ）、−Ｏ（ＣＨ３）３（ｔｅｒｔ−ブトキシ）、−ＯＣＨ（ＣＨ２）２、−Ｏ−シクロペンチル、及び−Ｏ−シクロヘキシルが挙げられる。「アルケニルオキシ」、「アルキニルオキシ」、「アリールオキシ」、「アラルコキシ」、「ヘテロアリールオキシ」、「ヘテロシクロアルコキシ」、及び「アシルオキシ」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、−ＯＲとして定義される基を指し、式中、Ｒは、それぞれアルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、及びアシルである。「アルコキシジイル」という用語は、二価基−Ｏ−アルカンジイル−、−Ｏ−アルカンジイル−Ｏ−−、又は−アルカンジイル−Ｏ−アルカンジイル−を指す。「アルカンジイル−アルコキシ」という用語は、−アルカンジイル−Ｏ−アルキルを指す。アルカンジイル−アルコキシの非限定的な例は、ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ３である。「アルキルチオ」及び「アシルチオ」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、基−ＳＲを指し、式中、Ｒは、それぞれアルキル及びアシルである。「アルコール」という用語は、上記に定義したアルカンに対応し、水素原子のうちの少なくとも１つは、ヒドロキシ基で置換されている。「エーテル」という用語は、上記に定義したアルカンに相当し、水素原子のうちの少なくとも１つは、アルコキシ基で置換されている。これらの用語のうちのいずれかが、「置換」という修飾語と共に使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、−ＯＨ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＮＨ２、−ＮＯ２、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２ＣＨ３、−ＣＮ、−ＳＨ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、−ＮＨＣＨ３、−ＮＨＣＨ２ＣＨ３、−Ｎ（ＣＨ３）２、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、−ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、又は−Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２によって置換されている。
「アルキルアミノ」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、その用語が上記に定義されるように、基−ＮＨＲを指し、式中、Ｒは、アルキルである。アルキルアミノ基の非限定的な例としては、−−ＮＨＣＨ３及び−ＮＨＣＨ２ＣＨ３が挙げられる。「ジアルキルアミノ」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、基−ＮＲＲ’を指し、式中、Ｒ及びＲ’は、同じ若しくは異なるアルキル基であり得るか、又はＲ及びＲ’が一緒になってアルカンジイルを表すことができる。ジアルキルアミノ基の非限定的な例としては、−Ｎ（ＣＨ３）２、−Ｎ（ＣＨ３）（ＣＨ２ＣＨ３）、及びＮ−ピロリジニルが挙げられる。「アルコキシアミノ」、「アルケニルアミノ」、「アルキニルアミノ」、「アリールアミノ」、「アラルキルアミノ」、「ヘテロアリールアミノ」、「ヘテロシクロアルキルアミノ」、及び「アルキルスルホニルアミノ」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、−ＮＨＲとして定義される基を指し、式中、Ｒは、それぞれアルコキシ、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、及びアルキルスルホニルである。アリールアミノ基の非限定的な例は、−−ＮＨＣ６Ｈ５である。「アミド」（アシルアミノ）という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、その用語が上記に定義されるように、基−−ＮＨＲを指し、式中、Ｒは、アシルである。アミド基の非限定的な例は、−−ＮＨＣ（Ｏ）ＣＨ３である。「アルキルイミノ」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、その用語が上記に定義されるように、二価基＝ＮＲを指し、式中、Ｒは、アルキルである。「アルキルアミノジイル」という用語は、二価基−ＮＨ−アルカンジイル−、−ＮＨ−アルカンジイル−ＮＨ−、又は−アルカンジイル−ＮＨ−−アルカンジイル−を指す。これらの用語のうちのいずれかが、「置換」という修飾語と共に使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、−ＯＨ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＮＨ２、−ＮＯ２、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２ＣＨ３、−ＣＮ、−ＳＨ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、−ＮＨＣＨ３、−ＮＨＣＨ２ＣＨ３、−Ｎ（ＣＨ３）２、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、−ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、又は−Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２によって置換されている。基−ＮＨＣ（Ｏ）ＯＣＨ３及び−ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣＨ３は、置換アミド基の非限定的な例である。
「アルキルスルホニル」及び「アルキルスルフィニル」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、その用語が上記に定義されるように、それぞれ基−Ｓ（Ｏ）２Ｒ及び−Ｓ（Ｏ）Ｒを指し、式中、Ｒは、アルキルである。「アルケニルスルホニル」、「アルキニルスルホニル」、「アリールスルホニル」、「アラルキルスルホニル」、「ヘテロアリールスルホニル」、及び「ヘテロシクロアルキルスルホニル」という用語は、類似の方法で定義される。これらの用語のうちのいずれかが、「置換」という修飾語と共に使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、−ＯＨ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＮＨ２、−ＮＯ２、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２ＣＨ３、−ＣＮ、−ＳＨ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、−ＮＨＣＨ３、−ＮＨＣＨ２ＣＨ３、−Ｎ（ＣＨ３）２、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、−ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、又は−Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２によって置換されている。
「アルキルホスフェート」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、その用語が上記に定義されるように、基−−ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）（ＯＲ）又はその脱プロトン化形態を指し、式中、Ｒは、アルキルである。アルキルホスフェート基の非限定的な例としては、−ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）（ＯＭｅ）及び−ＯＰ（Ｏ）（ＯＨ）（ＯＥｔ）が挙げられる。「ジアルキルホスフェート」という用語は、「置換」という修飾語を伴わずに使用される場合、基−−ＯＰ（Ｏ）（ＯＲ）（ＯＲ’）を指し、式中、Ｒ及びＲ’は、同じ若しくは異なるアルキル基であり得るか、又はＲ及びＲ’が一緒になってアルカンジイルを表すことができる。ジアルキルホスフェート基の非限定的な例としては、−−ＯＰ（Ｏ）（ＯＭｅ）２、−ＯＰ（Ｏ）（ＯＥｔ）（ＯＭｅ）及び−ＯＰ（Ｏ）（ＯＥｔ）２が挙げられる。これらの用語のうちのいずれかが、「置換」という修飾語と共に使用される場合、１つ以上の水素原子は、独立して、−ＯＨ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＮＨ２、−ＮＯ２、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＯ２ＣＨ３、−ＣＮ、−ＳＨ、−ＯＣＨ３、−ＯＣＨ２ＣＨ３、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ３、−ＮＨＣＨ３、−ＮＨＣＨ２ＣＨ３、−Ｎ（ＣＨ３）２、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ２、−ＯＣ（Ｏ）ＣＨ３、又は−Ｓ（Ｏ）２ＮＨ２によって置換されている。
連結基は、２つの他の定義された基間の共有結合、又は２つの他の定義された基を接続する一連の共有結合した原子のいずれかを意味し、この一連の共有結合された原子中に、２つの他の定義された基への結合部位以外の自由原子価を有しない。連結基の非限定的な例としては、共有結合、アルカンジイル、アルケンジイル、アレーンジイル、アルコキシジイル及びアルキルアミノジイルが挙げられる。
本明細書で使用される場合、「キラル補助」とは、反応の立体選択性に影響を与えることができる、リムーバブルキラル基を指す。当業者は、そのような化合物に精通しており、多くは市販されている。
本明細書で使用される他の略語は、以下のとおりである。ＤＭＳＯ、ジメチルスルホキシド；ＤＭＦ、ジメチルホルムアミド；ＭｅＣＮ、アセトニトリル；ＭｅＯＨ、メタノール；ＥｔＯＨ、エタノール；ＥｔＯＡｃ、酢酸エチル；ｔＢｕＯＨ、ｔｅｒｔ−ブタノール；ｉＰｒＯＨ、イソプロパノール；ｃＨｅｘＯＨ、シクロヘキサノール；Ａｃ２Ｏ、無水酢酸；ＡｃＯＯＨ、過酢酸；ＨＣＯ２Ｅｔ、ギ酸エチル；ＴＨＦ、テトラヒドロフラン；ＭＴＢＥ、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル；ＤＭＥ、ジメトキシエタン；ＮＢＳ、Ｎ−ブロモスクシンイミド；ＣＤＩ、カルボニルジイミダゾール；ＤＩＥＡ、ジイソプロピルエチルアミン；ＴＥＡ／トリエチルアミン；ＤＭＡＰ、ジメチルアミノピリジン；ＮａＯＨ、水酸化ナトリウム；ＡＡＰＨ、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド；ＣＴＡ、１−オクタンチオール；ＡＰＳ、過硫酸アンモニウム；ＴＭＰ、トリメチルホスフェート；ＶＰＡ、ビニルホスホン酸；ＶＰＰ、ビニルホスホノ−モノホスフェート；ＶＰＰＰ、ビニルホスホノ−ピロホスフェート；ＭＶＰＰ、メチル−ビニルホスホノ−モノホスフェート；ＳＶＳ、ビニルスルホン酸ナトリウム；ＡＭＰＳ、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム；ＳＰＡ、３−スルホプロピルアクリレートカリウム塩；２２Ａ２ＭＰＡ２ＨＣｌ、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド；ＶＢＰＰ、（４−ビニルベンジル）モノホスホノ−ホスフェート；ＶＳＭＥ、ビニルスルホン酸メチルエステル；ＮａＯＭｅ、ナトリウムメトキシド；ＮａＣｌ、塩化ナトリウム；ＤＭＶＰ、ビニルホスホン酸ジメチル
「モノマー分子」は、国際純正・応用化学連合（International Union of Pure and Applied Chemistry（ＩＵＰＡＣ））によって、「重合を受けることができ、それによって構成単位を巨大分子の必須構造に寄与する分子」として定義されている。ポリマーは、巨大分子である。
「ポリマー主鎖」又は「主鎖」は、ＩＵＰＡＣによって、「全ての他の鎖、長鎖若しくは短鎖、又はその両方がペンダントであるとみなされ得る直鎖」として定義されているが、「２つ以上の鎖が、等しく主鎖であると考慮され得る場合、分子の最も単純な表現をもたらすものが選択される」ことに留意されたい。骨格は、それらが作製される出発物質に応じて、異なる化学組成物であり得る。化学的及び生物学的に合成されたポリマーからの一般的な骨格としては、アルカン、典型的にはビニル又はメチルビニル重合又はカチオン重合及びアニオン重合、縮合重合からのポリエステル、アミド化反応を伴う重合からのポリペプチドなどのポリアミド、並びにエポキシド環開口部からのポリエトキシレートが挙げられる。
「ペンダント基」又は「側基」は、ＩＵＰＡＣによって、「鎖からのオリゴマーでもポリマーでもないオフシュート」として定義されている。そのような側基は、線形繰り返し単位を含まない。
「ポリマー側鎖」又は「ペンダント鎖」は、ＩＵＰＡＣによって、「巨大分子鎖からのオリゴマー又はポリマーのオフシュート」として定義されているが、「オリゴマー分岐を短鎖分岐と呼ぶことができること」及び「ポリマー分岐を長鎖分岐と呼ぶことができること」に更に留意されたい。
「重合後修飾」は、重合に続いて行われるポリマーの任意の反応又は処理として定義される。重合後修飾は、ポリマー主鎖、ペンダント基、若しくはポリマー側鎖内、又はそれに結合した化学基への反応を含む。
「パーソナルケア組成物」とは、通常の使用過程において、身体表面への適用により又は身体表面との接触により有益な効果を提供する、製品を意味する。身体表面には、皮膚、例えば、真皮又は粘膜が含まれる。身体表面にはまた、身体表面と関連付けられる構造、例えば、毛髪、歯、又は爪が含まれる。パーソナルケア組成物の例としては、外観の改善、洗浄、及び悪臭抑制、又は一般美容のために人体に適用される製品が挙げられる。パーソナルケア組成物の非限定的な例としては、歯磨剤、口内洗浄剤、ムース、発泡体、マウススプレー、トローチ、咀しゃく錠、チューイングガム、歯科用ホワイトニングストリップ、フロス、及びフロスコーティング、口臭消臭溶解性ストリップ、入れ歯ケア製品、義歯粘着剤製品などの口腔ケア組成物、アフターシェービングジェル及びクリーム、プレシェービング製造品、シェービンングジェル、クリーム、又は発泡体、保湿剤及びローション、咳及び冷たい組成物、ゲル、ゲルキャップ、スロートスプレー；リーブオンスキンローション及びクリーム、シャンプー、ボディーソープ、Ｖｉｃｋｓ Ｖａｐｏｒｕｂなどのボディー用塗り薬、ヘアコンディショナー、染毛及び毛髪脱色組成物、ムース、シャワージェル、固形石鹸、制汗剤、脱臭剤、脱毛剤、リップスティック、ファンデーション、マスカラ、サンレスタンナー、及び日焼け止めローション、吸収性物品を対象としたローション及びローション組成物などの女性用ケア組成物、吸収性物品又は使い捨て物品を対象としたベビーケア組成物、並びに犬及び猫などの動物用口内洗浄組成物が挙げられる。
本明細書で使用するとき、用語「歯磨剤」は、特に指示がない限り、歯用又は歯肉縁下用ペースト、ゲル、又は液体配合物を包含する。歯磨剤組成物は、単相組成物であってもよく、又は２つ以上の別個の歯磨剤組成物の組み合わせであってもよい。歯磨剤組成物は、深い縞状、表面的な縞状、多層状、ペーストをゲルで包囲した状態、又はこれらのいずれかの組み合わせなど、任意の所望の形態であってもよい。２つ以上の別個の歯磨剤組成物を含む歯磨剤中の各歯磨剤組成物は、ディスペンサの物理的に分離された区画内に収容され、同時に分注されてもよい。
本明細書で使用するとき、用語「ディスペンサ」とは、歯磨剤などの組成物を分注するのに好適なあらゆるポンプ、チューブ、又は容器を意味する。
本明細書で使用するとき、「歯」という用語は、天然歯、並びに人工歯又は歯科補綴物を指す。
用語「経口で受容可能なキャリア又は賦形剤」とは、フッ化物イオン源、抗結石又は抗歯石剤、緩衝剤、シリカなどの砥粒剤、アルカリ金属重炭酸塩、増粘物質、保湿剤、水、界面活性剤、二酸化チタン、香味料、甘味剤、キシリトール、着色剤、及びこれらの混合物が挙げられるがこれらに限定されない、口腔ケア組成物に使用される安全かつ有効な物質及び従来の添加剤を含む。
本明細書において、用語「歯石（tartar）」及び「歯石（calculus）」とは、同じ意味で用いられ、石化した歯垢バイオフィルムを指す。
本発明で使用する場合、用語「又は」とは、２つ以上の要素の接続詞として使用される場合に、要素を個々に、及び組み合わせで含むことを意味し、例えば、Ｘ又はＹは、Ｘ若しくはＹ、又はこれら両方を意味する。
「ａ」又は「ａｎ」という語の使用は、特許請求の範囲において「含む（comprising）」という用語と併せて使用される場合、「１つ」を意味し得るが、「１つ以上」、「少なくとも１つ」、及び「１つ又は２つ以上」の意味とも一致する。
本出願全体を通して、「約」という用語は、値が装置に固有の誤差の変動を含むことを示すために使用され、この方法は、その値、又は試験対象間に存在する変動を決定するために用いられる。
「含む（comprise）」、「有する（have）」、及び「含む（include）」は、オープンエンド型連結動詞である。「含む（comprises）」、「含む（comprising）」、「有する（has）」、「有する（having）」、「含む（includes）」、及び「含む（including）」などの、これらの動詞のうちの１つ以上の任意の形態又は時制もまた、オープンエンドである。例えば、１つ以上の工程を「含む（comprises）」、「有する（has）」、又は「含む（includes）」任意の方法は、それらの１つ以上の工程のみを有することに限定されず、また他の列挙されていない工程を網羅する。
上記の定義は、参照により本明細書に組み込まれる任意の参考文献における任意の相反する定義に取って代わる。しかしながら、ある特定の用語が定義されるという事実は、定義されていない任意の用語が不定形であることを示すものと見なされるべきではない。むしろ、使用される全ての用語は、当業者が本発明の範囲及び実践を理解することができるように、本発明を説明すると考えられる。
ホスホノ−ホスフェート及びアニオン性含有ポリマー
本発明は、ホスホノ−ホスフェート基及びアニオン性基を含む新規ポリマーを目的とする。ホスホノ−ホスフェート基は、その上の置換基及びそれが配置される環境に応じて、本質的にアニオン性であり得ることが認識される。明確にするために、本出願におけるアニオン性基は、ホスホノ−ホスフェート以外のアニオン性基を指す。
ある特定の実施形態では、本発明は、ホスホノ−ホスフェート基及びアニオン性基を含む新規ポリマーを目的とし、当該ホスホノ−ホスフェート基は、式１：
Figure 2021505562
 ［式中、
εは、ポリマーの主鎖、側基又は側鎖の炭素原子への結合部位であり、
Ｒ１は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、アミンカチオン塩、及び式２：
Figure 2021505562
 〈式中、
θは、式１への結合部位であり、
Ｒ４及びＲ５は、独立して、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択される〉の構造からなる群から選択され、
Ｒ２は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、アミンカチオン塩、及び式３：
Figure 2021505562
 〈式中、
θは、式１への結合部位であり、
Ｒ６及びＲ７は、独立して、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択され、
ｎは、１〜２２の整数である〉の構造からなる群から選択され、
Ｒ３は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択される］の構造を有し、
当該アニオン性基は、ポリマーの主鎖、側基又は側鎖に共有結合しており、かつホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、サルフェート、スルホネート、スルフィナート、メルカプト、カルボキシレート、ヒドロキシアミノ、アミンオキシド及びヒドロキサメートからなる化学基から選択される。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーは、ホスホノ−ホスフェート基を含む。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーは、アニオン性基を含む。別の実施形態では、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーは、当該アニオン性基を含み、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーは、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む。別の実施形態では、ホスホノ−ホスフェート基は、重合後修飾の間に加えられる。
ポリマーのある特定の実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、及びＫ塩からなる群から選択される。ポリマーのある特定の実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、Ｋ塩、Ｚｎ塩、Ｃａ塩、Ｓｎ塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択される。
ポリマーの別の実施形態では、Ｒ１は、式２の構造を有する。ポリマーの更なる実施形態では、Ｒ１は、式２の構造を有し、Ｒ４及びＲ５は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、及びＫ塩から選択される。ポリマーの更なる実施形態では、Ｒ１は、式２の構造を有し、Ｒ４及びＲ５は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、Ｋ塩、Ｚｎ塩、Ｃａ塩、Ｓｎ塩、及びアミンカチオン塩から選択される。
ポリマーの別の実施形態では、Ｒ２は、式３の構造を有する。ポリマーの別の実施形態では、Ｒ２は、式３の構造を有し、ｎは、１〜３の整数である。ポリマーの別の実施形態では、Ｒ２は、式３の構造を有し、ｎは、１である。ポリマーの別の実施形態では、Ｒ２は、式３の構造を有し、Ｒ６及びＲ７は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、及びＫ塩からなる群から選択される。ポリマーの別の実施形態では、Ｒ２は、式３の構造を有し、Ｒ６及びＲ７は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、Ｋ塩、Ｚｎ塩、Ｃａ塩、Ｓｎ塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択される。化合物の別の実施形態では、Ｒ２は、式３の構造を有し、Ｒ６及びＲ７は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、Ｋ塩、Ｚｎ塩、Ｃａ塩、Ｓｎ塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択され、ｎは、１である。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、ホスホノ−ホスフェート基を含む場合、当該少なくとも１つのモノマーは、式４：
Figure 2021505562
 ［式中、
βは、式１のホスホノ−ホスフェート基への結合部位であり、
Ｒ８は、−Ｈ及び−ＣＨ３からなる群から選択され、
Ｌ１は、化学結合、アレーンジイル及び式５：
Figure 2021505562
 〈式中、
αは、式４のアルケニル基への結合部位であり、
βは、式１のホスホノ−ホスフェート基への結合部位であり、
Ｘは、式６〜１２：
Figure 2021505562
 （式中、
Ｒ９は、−Ｈ、アルキル（Ｃ１〜８）、ホスホノアルキル及びホスホノ（ホスフェート）アルキルからなる群から選択される）の構造からなる群から選択され、
Ｙは、アルカンジイル、アルコキシジイル、アルキルアミノジイル及びアルケンジイルからなる群から選択される〉の構造からなる群から選択される］の構造を有する。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、ホスホノ−ホスフェート基を含み、式４の構造を有する場合、式４のＲ８は、Ｈである。ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、ホスホノ−ホスフェート基を含み、式４の構造を有する場合、式４のＲ８は、ＣＨ３である。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、ホスホノ−ホスフェート基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式４の構造を有する場合、Ｌ１は、共有結合である。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーがホスホノ−ホスフェート基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式４の構造を有する場合、Ｌ１は、式５の構造を有する。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、ホスホノ−ホスフェート基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式４の構造を有し、Ｌ１が、式５の構造を有する場合、Ｘの構造は、式６、式９及び式１１からなる群から選択される。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーがホスホノ−ホスフェート基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式４の構造を有し、Ｌ１が、式５の構造を有する場合、Ｘは、式６の構造を有する。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、ホスホノ−ホスフェート基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式４の構造を有し、Ｌ１が、式５の構造を有する場合、Ｘは、式７の構造を有する。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、ホスホノ−ホスフェート基を含む場合、当該少なくとも１つのモノマーが、式４の構造を有し、Ｌ１が、式５の構造を有する場合、Ｘは、式９の構造を有する。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーがホスホノ−ホスフェート基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式４の構造を有し、Ｌ１が、式５の構造を有する場合、Ｘは、式１１の構造を有する。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーがホスホノ−ホスフェート基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式４の構造を有し、Ｌ１が、式５の構造を有する場合、Ｘは、式６の構造を有し、Ｙは、アルカンジイルである。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、ホスホノ−ホスフェート基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式４の構造を有し、Ｌ１が、式５の構造を有する場合、Ｘは、式７の構造を有し、Ｙは、アルカンジイル及びアルコキシジイルからなる群から選択される。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、ホスホノ−ホスフェート基を含む場合、当該少なくとも１つのモノマーが、式４の構造を有し、Ｌ１が、式５の構造を有する場合、Ｘは、式９の構造を有し、Ｙは、アルカンジイルである。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーがホスホノ−ホスフェート基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式４の構造を有し、Ｌ１が、式５の構造を有する場合、Ｘは、式１１の構造を有し、Ｙは、アルカンジイルである。
ある特定の実施形態では、当該アニオン性基は、ホスフェート、ホスホネート、サルフェート、スルホネート、又はカルボキシレートからなる群から選択される。別の実施形態では、当該アニオン性基は、スルホネートである。別の実施形態では、当該アニオン性基は、カルボキシレートである。別の実施形態では、当該アニオン性基は、ホスホネートである。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含む場合、当該少なくとも１つのモノマーは、式１３：
Figure 2021505562
 ［式中、
Ｒ１０は、Ｈ又はＣＨ３からなる群から選択され、Ｌ２は、アニオン性基への連結基である］の構造のアルケニル基を更に含む。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式１３の構造のアルケニル基を更に含む場合、Ｒ１０は、Ｈである。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式１３の構造のアルケニル基を更に含む場合、Ｒ１０は、ＣＨ３である。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含む場合、当該少なくとも１つのモノマーは、式１４：
Figure 2021505562
 ［式中、
Ｒ１１は、Ｈ及びアルキルからなる群から選択され、
δは、アニオン性基への結合部位であり、
Ｌ３は、化学結合、アレーンジイル及び式１５：
Figure 2021505562
 〈式中、
γは、アルケニル基への結合部位であり、
δは、アニオン性基への結合部位であり、
Ｗは、式１６〜２２：
Figure 2021505562
 （式中、
Ｒ１２は、−Ｈ及びアルキル（Ｃ１〜８）からなる群から選択される）の構造から選択され、
Ｖが、アルカンジイル、アルコキシジイル、アルキルアミノジイル、又はアルケンジイルからなる群から選択される〉の構造から選択される］の構造のアルケニル基を更に含む。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式１４の構造のアルケニル基を更に含む場合、Ｒ１１は、Ｈである。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式１４の構造のアルケニル基を更に含む場合、Ｒ１１は、ＣＨ３である。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式１４の構造のアルケニル基を更に含む場合、Ｌ３は、共有結合である。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式１４の構造のアルケニル基を更に含む場合、Ｒ１１は、Ｈであり、Ｌ３は、共有結合である。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式１４の構造のアルケニル基を更に含む場合、Ｒ１１は、ＣＨ３であり、Ｌ３は、共有結合である。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式１４の構造のアルケニル基を更に含む場合、Ｌ３は、式１５の構造を有し、Ｗは、式１６の構造を有する。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式１４の構造のアルケニル基を更に含む場合、Ｌ３は、式１５の構造を有し、Ｗは、式１９の構造を有する。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式１４の構造のアルケニル基を更に含む場合、Ｌ３は、式１５の構造を有し、Ｗは、式２１の構造を有する。ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式１４の構造のアルケニル基を更に含む場合、Ｌ３は、式１５の構造を有し、Ｗは、式１６の構造を有し、Ｖは、アルカンジイルである。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式１４の構造のアルケニル基を更に含む場合、Ｌ３は、式１５の構造を有し、Ｗは、式１９の構造を有し、Ｖは、アルカンジイルである。別の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含み、当該少なくとも１つのモノマーが、式１４の構造のアルケニル基を更に含む場合、Ｌ３は、式１５の構造を有し、Ｗは、式２１の構造を有し、Ｖは、アルカンジイルである。
ある特定の実施形態では、ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、アニオン性基を含む場合、当該少なくとも１つのモノマーは、ビニルホスホネート、ビニルスルホネート、アクリレート、メチルビニルホスホネート、メチルビニルスルホネート、メタクリレート、スチレンホスホネート、スチレンスルホネート、ビニルベンゼンホスホネート、ビニルベンゼンスルホネート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホネート（ＡＭＰＳ）及び２−スルホプロピルアクリレート（ＳＰＡ）からなる群から選択される。
ある特定の実施形態では、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該アニオン性基を含み、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む場合、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む当該少なくとも１つのモノマーと、当該アニオン性基を含む当該少なくとも１つのモノマーとの比は、それぞれ９９．９：０．１〜０．１：９９．９の範囲である。
ある特定の実施形態では、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該アニオン性基を含み、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む場合、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む当該少なくとも１つのモノマーと、当該アニオン性基を含む当該少なくとも１つのモノマーとの比は、それぞれ９９：１〜１：９９の範囲である。
ある特定の実施形態では、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該アニオン性基を含み、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む場合、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む当該少なくとも１つのモノマーと、当該アニオン性基を含む当該少なくとも１つのモノマーとの比は、それぞれ９０：１０〜１０：９０の範囲である。
ある特定の実施形態では、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該アニオン性基を含み、当該ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む場合、当該ホスホノ−ホスフェート基を含む当該少なくとも１つのモノマーと、当該アニオン性基を含む当該少なくとも１つのモノマーとの比は、それぞれ７０：３０〜３０：７０の範囲である。
本発明の別の実施形態は、この文脈において、ダイマー、トリマー、及びテトラマーなどのオリゴマーを含むことを意味するポリマーを含む、口腔ケア組成物である。ポリマーは、ホスホノ−ホスフェート基及び式２３：
Figure 2021505562
 ［式中、
Ｒ１は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、アミンカチオン塩、及び式２：
Figure 2021505562
 〈式中、
θは、式２３への結合部位であり、
Ｒ４及びＲ５は、独立して、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択される〉の構造からなる群から選択され、
Ｒ２は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、アミンカチオン塩、及び式３：
Figure 2021505562
 〈式中、
θは、式２３への結合部位であり、
Ｒ６及びＲ７は、独立して、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択され、
ｎは、１〜２２の整数である〉の構造からなる群から選択され、
Ｒ３は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択され、
当該アニオン性基は、ポリマーの主鎖、側基又は側鎖に共有結合しており、かつホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、サルフェート、スルホネート、スルフィナート、メルカプト、カルボキシレート、ヒドロキシアミノ、アミンオキシド及びヒドロキサメートからなる化学基から選択され、
Ｒ８は、−Ｈ及び−ＣＨ３からなる群から選択され、
Ｌ１は、化学結合、アレーンジイル及び式５：
Figure 2021505562
 〈式中、
αは、ポリマー主鎖への結合部位であり、
βは、ホスホノ−ホスフェートへの結合部位であり、
Ｘは、式６〜１２：
Figure 2021505562
 （式中、
Ｒ９は、−Ｈ、アルキル（Ｃ１〜８）、ホスホノアルキル及びホスホノ（ホスフェート）アルキルからなる群から選択される）の構造からなる群から選択され、
Ｙは、アルカンジイル、アルコキシジイル、アルキルアミノジイル及びアルケンジイルからなる群から選択される〉の構造からなる群から選択され、
Ｒ１１は、−Ｈ及び−ＣＨ３からなる群から選択され、
δは、アニオン性基への結合部位であり、
Ｌ３は、化学結合、アレーンジイル及び式１５：
Figure 2021505562
 〈式中、
γは、ポリマー主鎖への結合部位であり、
δは、アニオン性基への結合部位であり、
Ｗは、式１６〜２２：
Figure 2021505562
 （式中、
Ｒ１２は、−Ｈ及びアルキル（Ｃ１〜８）からなる群から選択される）の構造から選択され、
Ｖは、アルカンジイル、アルコキシジイル、アルキルアミノジイル、又はアルケンジイルからなる群から選択される〉の構造から選択され、
Ｒ１３は、ポリマー開始から得られる化学基であり、
Ｒ１４は、連鎖停止により得られる化学基であり、
ｍは、２〜４５０の整数であり、
ｐは、２〜４５０の整数である］の構造を有するアニオン性基を含む。
ポリマーの一実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、及びＫ塩からなる群から選択される。ポリマーの一実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、Ｋ塩、Ｚｎ塩、Ｃａ塩、Ｓｎ塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択される。
ポリマーの別の実施形態では、Ｒ１は、式２の構造を有する。ポリマーの更なる実施形態では、Ｒ１は、式２の構造を有し、Ｒ４及びＲ５は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、及びＫ塩からなる群から選択される。ポリマーの更なる実施形態では、Ｒ１は、式２の構造を有し、Ｒ４及びＲ５は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、Ｋ塩、Ｚｎ塩、Ｃａ塩、Ｓｎ塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択される。
ポリマーの別の実施形態では、Ｒ２は、式３の構造を有する。ポリマーの別の実施形態では、Ｒ２は、式３の構造を有し、ｎは、１〜３の整数である。ポリマーの別の実施形態では、Ｒ２は、式３の構造を有し、ｎは、１である。ポリマーの別の実施形態では、Ｒ２は、式３の構造を有し、Ｒ６及びＲ７は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、及びＫ塩からなる群から選択される。ポリマーの別の実施形態では、Ｒ２は、式３の構造を有し、Ｒ６及びＲ７は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、Ｋ塩、Ｚｎ塩、Ｃａ塩、Ｓｎ塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択される。化合物の別の実施形態では、Ｒ２は、式３の構造を有し、Ｒ６及びＲ７は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、Ｋ塩、Ｚｎ塩、Ｃａ塩、Ｓｎ塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択され、ｎは、１である。
ポリマーの一実施形態では、Ｒ８は、Ｈである。別の実施形態では、Ｒ８は、ＣＨ３である。
ポリマーの一実施形態では、Ｌ１は、共有結合である。別の実施形態では、Ｌ１は、式５の構造を有する。別の実施形態では、Ｌ１は、式５の構造を有し、Ｘの構造は、式６、式９及び式１１からなる群から選択される。別の実施形態では、Ｌ１は、式５の構造を有し、Ｘは、式６の構造を有する。別の実施形態では、Ｌ１は、式５の構造を有し、Ｘは、式７の構造を有する。別の実施形態では、Ｌ１は、式５の構造を有し、Ｘは、式９の構造を有する。別の実施形態では、Ｌ１は、式５の構造を有し、Ｘは、式１１の構造を有する。別の実施形態では、Ｌ１は、式５の構造を有し、Ｘは、式６の構造を有し、Ｙは、アルカンジイルである。別の実施形態では、Ｌ１は、式５の構造を有し、Ｘは、式７の構造を有し、Ｙは、アルカンジイル及びアルコキシジイルからなる群から選択される。別の実施形態では、Ｌ１は、式５の構造を有し、Ｘは、式９の構造を有し、Ｙは、アルカンジイルである。別の実施形態では、Ｌ１は、式５の構造を有し、Ｘは、式１１の構造を有し、Ｙは、アルカンジイルである。
ポリマーの一実施形態では、当該アニオン性基は、ホスフェート、ホスホネート、サルフェート、スルホネート、又はカルボキシレートからなる群から選択される。別の実施形態では、当該アニオン性基は、スルホネートである。別の実施形態では、当該アニオン性基は、カルボキシレートである。別の実施形態では、当該アニオン性基は、ホスホネートである。
ポリマーの一実施形態では、Ｒ１１は、Ｈである。別の実施形態では、Ｒ１１は、ＣＨ３である。別の実施形態では、Ｌ３は、共有結合である。別の実施形態では、Ｒ１１は、Ｈであり、Ｌ３は、共有結合である。別の実施形態では、Ｒ１１は、ＣＨ３であり、Ｌ３は、共有結合である。
一実施形態では、Ｌ３は、式１５の構造を有し、Ｗは、式１６の構造を有する。別の実施形態では、Ｌ３は、式１５の構造を有し、Ｗは、式１９の構造を有する。別の実施形態では、Ｌ３は、式１５の構造を有し、Ｗは、式２１の構造を有する。一実施形態では、Ｌ３は、式１５の構造を有し、Ｗは、式１６の構造を有し、Ｖは、アルカンジイルである。別の実施形態では、Ｌ３は、式１５の構造を有し、Ｗは、式１９の構造を有し、Ｖは、アルカンジイルである。別の実施形態では、Ｌ３は、式１５の構造を有し、Ｗは、式２１の構造を有し、Ｖは、アルカンジイルである。
ポリマーの一実施形態では、ポリマー開始から得られる化学基Ｒ１３は、式２４〜２８：
Figure 2021505562
 （式中、
Ｒ１５は、−Ｈ、Ｎａ、Ｋ、及びアミンカチオン塩からなる群から選択され、
τは、ポリマー主鎖への結合部位であり、
Ｑは、重合に使用されるモノマーの非オレフィン残基である）の構造から選択される。
更なる実施形態では、Ｑは、式２９：
Figure 2021505562
 （式中、Ｌ１、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、前述のとおりであり、κは、式２８への結合部位を示す）の構造を有する。
ポリマーの更なる実施形態では、Ｑは、式３０：
Figure 2021505562
 （式中、Ｌ３及びδは、前述のとおりであり、κは、式２８への結合部位を示す）の構造を有する。
更なる実施形態では、Ｑは、ホスホノ−ホスフェートである。更なる実施形態では、Ｑは、スルホネートである。更なる実施形態では、Ｑは、ホスホネートである。
ポリマーの一実施形態では、ポリマー終端から得られる化学基Ｒ１４は、−Ｈからなる群から選択される。化合物の一実施形態では、ポリマー終端から得られる化学基Ｒ１４は、頭部−頭部（head to head）結合を有する別のポリマー鎖である。
ポリマーの好ましい一実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、Ｋ塩及びアミンカチオン塩からなる群から選択され、Ｒ８は、Ｈであり、Ｌ１は、共有結合であり、Ｌ３は、共有結合であり、アニオン性基は、スルホネートであり、Ｒ１３は、式２８の構造であり、Ｑは、式２９又は式３０の構造であり、Ｒ１４は、Ｈである。
ポリマーを作製する方法
本発明の実施形態は、これらの一般的な以下の方法を使用して作製され得る。本発明のポリマーは、バルク、溶液、乳化、又は懸濁重合を含む広範な技術によって製造することができる。重合方法及び重合技術は、概して、参照により本明細書に援用されるＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ），Ｖｏｌ．７，ｐｐ．３６１−４３１（１９６７）及びＫｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，３ｒｄ ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｖｏｌ １８，ｐｐ．７４０−７４４，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ），１９８２に記載されている。Ｓｏｒｅｎｓｏｎ，Ｗ．Ｐ．ａｎｄ Ｃａｍｐｂｅｌｌ，Ｔ．Ｗ．，Ｐｒｅｐａｒａｔｉｖｅ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙも参照されたい。２ｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ），１９６８，ｐｐ．２４８−２５１も参照されたい。一例では、ポリマーは、水溶性反応開始剤を用いて、フリーラジカル共重合によって製造される。好適なフリーラジカル反応開始剤としては、熱反応開始剤、酸化還元対、及び光化学反応開始剤が挙げられるが、これらに限定されない。酸化還元及び光化学反応開始剤は、約３０℃未満の温度で開始される重合プロセスに使用することができる。このような反応開始剤は、一般的に、参照により本明細書に援用されるＫｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，３ｒｄ ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ），Ｖｏｌ．１３，ｐｐ．３５５−３７３（１９８１）に記載されている。３０℃以下でラジカルを提供し得る典型的な水溶性反応開始剤としては、過硫酸カリウム／硝酸銀、及びアスコルビン酸／過酸化水素等の酸化還元対が挙げられる。一実施例では、方法は、４０℃超で実施される重合プロセスにおいて熱反応開始剤を利用する。４０℃以上でラジカルを提供し得る水溶性反応開始剤が使用され得る。これらとしては、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、及び２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリドが挙げられるが、これらに限定されない。一実施例では、水溶性出発モノマーは、開始剤として過硫酸アンモニウムを使用して、６０℃の水中で重合される。
直鎖状ポリマーの終端部における化学官能基の同一性は、そのポリマー鎖の重合が、どのように開始され、終了したかに依存する。フリーラジカル重合の場合、システム中の任意のフリーラジカルは、新しい鎖を開始することができる。このフリーラジカルは、過硫酸塩からの硫酸ラジカル、又はアゾ型開始剤（２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリドなどであるがこれらに限定されない）からのアルキルラジカルなどの開始剤の直接誘導体であり得る。フリーラジカルはまた、例えば、ヒドロキシルラジカルを生成する水と別のラジカルとの間の移動反応、又はホスフェートラジカルを生成するホスフェートと別のラジカルとの間の移動反応の結果であり得る。これらの結果として得られる構造の非限定的な例が以下に示され、式中、Ｒは、Ｎａ、Ｋ、又はアミンなどのＨ又は適切な対イオンを表し、τは、ポリマーへの結合部位を表す。
Figure 2021505562
フリーラジカルはまた、連鎖移動反応の結果であり得、ラジカルは、成長ポリマー鎖から移動して新しい鎖を開始する。連鎖移動は、ビニルホスホネートモノマーの重合に明確に記載されている。参照により本明細書に組み込まれる、Ｂｉｎｇｏｌ ｅｔ ａｌ．Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ２００８、４１，１６３４−１６３９は、ビニルホスホネートのアルキルエステルの重合がアルキル基上での連鎖移動をもたらす方法を記載している。この移動は、最終的に、開始端上のオレフィン含有化学基で新しいポリマー鎖を開始する。同様の現象が、ビニルホスホノ−ホスフェート系重合で起こると思われる。連鎖移動は、１つの鎖の成長を停止し、新しい鎖を開始する。
ホスホノ−ホスフェート含有ポリマーでは、最終ポリマー組成物中にビニルＣＨ２基が観察された。これらのビニル基は、２つの機構のうちの１つから形成されると仮定される。第１の機構は、Ｂｉｎｇｏｌによって観察される現象と同様の現象であるが、Ｂｉｎｇｏｌとは異なり、オレフィンは、ホスホネートのアルキルエステルからではなく、潜在的に、新たに開始された鎖上のビニルモノマーに由来する。理論に束縛されるものではないが、以下のスキームは、連鎖移動が、一般的なフリーラジカル重合性モノマーの開始部位でオレフィンをもたらし得る可能性のある経路として与えられ、明確にするために、モノマーの非オレフィン部分は、単にＱとして示される。Ｑは、任意の数の化学官能基を表すことができ、単一の化学物質に限定されない。ビニルホスホネート及びビニルホスホノ−ホスフェートに基づくオレフィン末端基が観察されている。
Figure 2021505562
ビニル基を導入する第２の機構は、バックバイティング（backbiting）反応及びβ切断を伴う。この機構は、文献においてアクリレートポリマーについて広範囲に記されている。β切断後のビニル基及び一次ラジカルの結果。
Figure 2021505562
ポリマーへの結合部位を表すために、以前に使用されたτを使用する命名法を使用して、初期官能基を以下のように書くことができる。連鎖移動及びバックバイティングの両方に続くβ切断機構が、同じ炭素原子上に２つのプロトンを有するビニル基を生成することに留意されたい。
Figure 2021505562
ポリマー鎖の終端部上の化学基は、鎖がどのように終端するかに依存する。最も一般的な用語は、前述の連鎖移動、及びバックバイティング反応、並びに組み合わせ及び不均化である。連鎖移動及びバックバイティングにおいて、終端基は、典型的には水素である。組み合わせて、２つの鎖上の伝搬ラジカルが反応して新しい鎖を形成する。この反応により、結合点において「頭部−頭部」構成が生じる。
Figure 2021505562
不均化では、水素は、１つのラジカル鎖から別のラジカル鎖に交換される。結果は、１つの鎖が不飽和であり、他方が飽和している。注目すべきことに、得られる不飽和基は、ビニル基ではない。不飽和における各炭素は、１つの水素のみを有する。
Figure 2021505562
ホスホノ−ホスフェート基及びアニオン性基を含むポリマーは、ポリマー主鎖から直接結合したホスホノ−ホスフェート基及びアニオン性基を、側基上又は側鎖上に有し得る。このホスホノ−ホスフェート基を、ホスホノ−ホスフェート基を有するモノマーの重合、又はホスホノ−ホスフェート基を有しないモノマーの重合及び得られるポリマーのその後の重合後修飾のいずれかによってポリマーに組み込み、ホスホノ−ホスフェート基を付加することができる。同様に、アニオン性基を、アニオン性基を有するモノマーの重合、又はアニオン性基を有しないモノマーの重合及び得られるポリマーのその後の重合後修飾のいずれかによってポリマーに組み込み、アニオン性基を付加することができる。その後の段落の実施例は、ホスホノ−ホスフェート基をポリマー上に組み込む異なる方法を示し、アニオン性基は、コモノマーとして導入されるか、又はホスホノ−ホスフェート基を形成しようと試みるときにホスホネートの不完全な反応の結果として導入される。このセクションは、全ての可能なアニオン性モノマーを示さず、当業者には周知であるため、重合後にアニオン性基をポリマー上に導入する様々な方法も示さないであろう。
ポリマー主鎖に結合したホスホノ−ホスフェート基を含むポリマーの例として、モノマービニルホスホネート又はメチル−ビニルホスホネートから作製されたポリマーを考慮する。ビニルホスホネート又はメチル−ビニルホスホネートを化学反応させて、スキーム１の反応１に示されるように、ホスホノ−リン酸モノマーを形成することができる。次いで、これらのホスホノ−ホスフェート含有モノマーを、同じスキームの反応２に示されるようにアニオン性基を含有するモノマーと共重合して、ポリマー主鎖に直接結合したホスホノ−ホスフェート基を有するホスホノ−ホスフェート含有ポリマーを得ることができる。あるいは、ビニルホスホネート又はメチル−ビニルホスホネートは、反応３に示されるように最初に共重合してポリマーを得ることができる。重合後、ホスホノ−ホスフェート基を、反応４に示されるように、結合したホスホネート部分を反応させることによって、重合後修飾により生成することができ、したがって、ポリマー主鎖に直接結合したホスホノ−ホスフェート基が生成される。
Figure 2021505562
重合後修飾によって主鎖に直接結合したホスホノ−ホスフェート基及びアニオン性基を生成する第２の方法は、ポリエチレンで開始することによって例示することができる。そのような修飾における第１の反応の例については、Ｍ．Ａｎｂａｒ，Ｇ．Ａ．Ｓｔ．Ｊｏｈｎ ａｎｄ Ａ．Ｃ Ｓｃｏｔｔ，Ｊ Ｄｅｎｔ Ｒｅｓ Ｖｏｌ ５３，Ｎｏ４，ｐｐ８６７−８７８，１９７４を参照されたい。スキーム２に示されるように、ポリエチレンを、最初に酸素及びＰＣｌ３で酸化的にリン酸化して、ランダムにホスホン酸化ポリマーを形成する。次いで、このホスホン酸化ポリマーを修飾して、ランダムに置換されたホスホノ−ホスフェート／ホスホネートポリマーを生成することができる。示される反応生成物は、得られるポリマーのホスホネート及びホスホノ−ホスフェート基の結合点のランダムな性質を示すことを意味する。ホスホネート基は、アニオン性である。
Figure 2021505562
側基に結合したホスホノ−ホスフェート基を有するポリマーの生成の例として、スキーム３に示されるビニルベンジル化学を考慮する。４−ビニルベンジルクロリドをジエチルホスファイトと反応させて、スキーム３の反応１に示されるビニルベンジルホスホネートを形成することができる。この反応の例については、Ｆｒａｎｔｚ，Ｒｉｃｈａｒｄ；Ｄｕｒａｎｄ，Ｊｅａｎ−Ｏｌｉｖｉｅｒ；Ｃａｒｒｅ，Ｆｒａｎｃｉｓ；Ｌａｎｎｅａｕ，Ｇｅｒａｒｄ Ｆ．；Ｌｅ Ｂｉｄｅａｕ，Ｊｅａｎ；Ａｌｏｎｓｏ，Ｂｒｕｎｏ；Ｍａｓｓｉｏｔ，Ｄｏｍｉｎｉｑｕｅ，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ−Ａ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ，Ｖｏｌｕｍｅ ９，Ｉｓｓｕｅ ３，ｐｐ．７７０−７７５，２００３を参照されたい。ビニルベンジルホスホネートを反応させて、以下の実施例のセクションに記載されるように、反応２に示されるビニルベンジルホスホノ−ホスフェートを形成することができる。次いで、このモノマーを共重合させて、反応５によって示されるホスホノ−ホスフェート及びアニオン性含有ポリマーを形成することができ、ここでホスホノ−ホスフェート基は、ポリマー上の側基に結合している。あるいは、第１の中間体、ビニルベンジルホスホネートは、反応４に示されるように重合されて、ビニルベンジルホスホネートを有するポリマーを作製することができる。この反応の例として、Ｍ．Ａｎｂａｒ，Ｇ．Ａ．Ｓｔ．Ｊｏｈｎ ａｎｄ Ａ．Ｃ Ｓｃｏｔｔ，Ｊ Ｄｅｎｔ Ｒｅｓ Ｖｏｌ ５３，Ｎｏ４，ｐｐ８６７−８７８，１９７４を参照されたい。次いで、ビニルベンジルホスホネートを有するポリマーを、反応７に示されるように反応させて、ホスホノ−ホスフェート及びアニオン性含有ポリマーを生成することができ、ここでホスホノ−ホスフェート基は、重合後修飾によってポリマー上の側基に結合する。重合後修飾を伴う第２の経路もまた、同じスキームで示される。４−ビニルベンジルクロリドを共重合して、反応３に示されるビニルベンジルクロリドを有するポリマーを提供することができる。このポリマーは、反応６（例えば、Ｓａｎｇ Ｈｕｎ Ｋｉｍ，Ｙｏｕｎｇ Ｃｈｕｌ Ｐａｒｋ，Ｇｕｉ Ｈｙｕｎ Ｊｕｎｇ，ａｎｄ Ｃｈａｎｇ Ｇｉ Ｃｈｏ，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｖｏｌ １５ Ｎｏ ６ ｐｐ ５８７−５９７，２００７を参照）、次いで得られたポリマービニルベンジルホスホネートを反応させて、反応７に示されるホスホノ−ホスフェート及びアニオン性含有ポリマーを生成することができる。
Figure 2021505562
側鎖に結合したホスホノ−ホスフェート基を含むポリマーの第１の例として、スキーム４に示されるポリエチレングリコール（ＰＥＧ）側鎖を考慮する。ＰＥＧ鎖を含有するホスホネートを塩化アクリルと反応させて、ＰＥＧ終端ホスホネートを有するアクリル酸エステルを生成することができる。ホスホノ−ホスフェートを生成する反応後、ホスホノ−ホスフェートモノマーをアニオン性含有モノマーと共重合して、ホスホノ−ホスフェート及びアニオン性含有ポリマーを生成することができ、ここでホスホノ−ホスフェートは、ポリマーの側鎖に結合している。
Figure 2021505562
側鎖に結合したホスホノ−ホスフェート基を含むポリマーの第２の例として、スキーム５に示されるポリビニルアルコールを考察する。ヒドロキシル基をエチレンオキシドと反応させて、ＰＥＧ側鎖を有するポリマーを生成することができる。側鎖上の終端ヒドロキシをビニルホスホネートと反応させ、次いで部分的に反応させてホスホノ−ホスフェート／ホスホネートポリマーを形成することができる。したがって、この実施例は、ホスホノ−ホスフェートがポリマーの側鎖に結合し、重合後修飾を介して付加されるホスホノ−ホスフェート含有ポリマーを示す。ホスホネートは、アニオン性基である。
Figure 2021505562
図示されるスキームは、本質的に網羅的であることを意味するものではなく、ホスホノ−ホスフェート及びアニオン性含有ポリマーが生成され得る様々な方法を伝達することを意味する。実施例は、合成のための技術的詳細、並びにポリマー主鎖に直接結合したホスホノ−ホスフェート基を有するポリマー、及び側基に結合したホスホノ−ホスフェート基を有するポリマーを含む、ホスホノ−ホスフェート及びアニオン性基を含有するポリマーの多くの変形の両方を提供する。ホスホノ−ホスホネート含有モノマー及びポリマーに変換することができるホスホネート含有モノマー及びポリマーの更なる例については、Ｓｏｐｈｉｅ Ｍｏｎｇｅ，Ｂｅｎｊａｍｉｎ Ｃａｎｎｉｃｃｉｏｎｉ，Ｇｈｉｓｌａｉｎ Ｄａｖｉｄ ａｎｄ Ｊｅａｎ−Ｊａｃｑｕｅｓ Ｒｏｂｉｎ，ＲＳＣ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ．１１，Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ−Ｂａｓｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ：Ｆｒｏｍ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｔｏ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｅｄｉｔｅｄ ｂｙ Ｓｏｐｈｉｅ Ｍｏｎｇｅ ａｎｄ Ｇｈｉｓｌａｉｎ Ｄａｖｉｄ，Ｔｈｅ Ｒｏｙａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２０１４，Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｒｏｙａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、ｗｗｗ．ｒｓｃ．ｏｒｇを参照されたい。
ホスホノ−ホスフェート含有ポリマーの使用
本発明によるホスホノ−ホスフェート含有ポリマーは、様々な組成物に組み込むことができる。これらの組成物は、水性組成物及び非水性組成物の両方を含む。組成物は、歯、毛髪、身体、布地、紙、不織布、及び硬質表面を処理するのに有用である。組成物は、水処理、ボイラー処理、船舶の処理、油の坑井、電池、ベーキング、膨張、セラミック、プラスチック安定剤、ガラス製造、チーズ製造、食品中緩衝剤、歯磨剤中の砥粒剤、肉中のバインダー、コーヒークリーム、凍結防止剤、塗料液体石鹸中の分散剤、金属洗浄剤合成ゴム、織物及び難燃剤において有用性を見出す。組成物はまた、カルシウム、スズ、マグネシウム、及び鉄を含むがこれらに限定されない多価金属カチオンを含有する材料を処理するためにも有用である。そのような材料の例としては、ヒドロキシアパタイト、炭酸カルシウム（非晶質、カルサイト、アラゴナイト）、リン酸カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸マグネシウム、石鹸かす（ステアリン酸及び炭酸塩のカルシウム、マグネシウム、及び鉄塩の混合物）、並びに硬水の着色汚れが挙げられる。ある特定の実施形態では、ホスホノ−ホスフェート含有ポリマーを含む組成物は、非水性である。別の実施形態では、組成物は水性である。
ホスホノ−ホスフェート含有化合物及びポリマーは、様々な基材に適用することができる。基材の実施形態としては、生物学的材料、布地、不織布材料、紙製品、及び硬質表面材料が挙げられる。ある特定の実施形態では、生物学的材料は、歯を含む。別の実施形態では、生物学的材料は、毛髪又は皮膚などのケラチンを含む。
口腔ケア組成物
本発明は更に、ホスホノ−ホスフェート基及びアニオン性基を含む本発明のポリマーを含む口腔ケア組成物に関する。本発明の口腔ケア組成物は、高分子ミネラル表面剤、金属イオン塩、水、保湿剤、フッ化物源、緩衝剤、抗結石剤、砥粒研磨物質、増粘剤、界面活性剤、二酸化チタン、着色剤、風味剤、抗菌剤、及びこれらの混合物などの追加成分を更に含むことができる。
好ましい高分子ミネラル界面活性剤は、ポリホスフェートである。ポリホスフェートは一般に、主に直鎖構造に配置された２つ以上のリン酸分子からなると理解されているが、いくつかの環状誘導体が存在する場合もある。ピロホスフェートは理論的にはポリホスフェートであるが、所望のポリホスフェートは、有効濃度での表面吸着により十分な非結合のホスフェート官能基を生成し、これがアニオン性表面電荷並びに表面の親水性特徴を強化するように、およそ３以上のホスフェート分子を有するものである。ピロホスフェートは、追加の抗結石剤の下で別途論じられる。所望の無機ポリホスフェート類としては、特に、トリポリホスフェート、テトラポリホスフェート、及びヘキサメタホスフェートが挙げられる。非晶質ガラス状材料として、通常、テトラポリホスフェートより大きいポリホスフェートが発生する。本発明では、次式：
ＸＯ（ＸＰＯ３）ｎＸ
（式中、Ｘは、ナトリウム又はカリウムであり、ｎの平均は、約３〜約１２５である）を有する直鎖状「ガラス質」ポリホスフェートが好ましい。好ましいポリホスフェートは、ＦＭＣ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造されるもの、並びにＳｏｄａｐｈｏｓ（ｎ≒６）、Ｈｅｘａｐｈｏｓ（ｎ≒１３）、及びＧｌａｓｓ Ｈ（ｎ≒２１）として商業的に既知のものなどの、平均約６〜約２１のｎを有するものである。特に好ましいポリホスフェートは、Ｇｌａｓｓ Ｈなどの約２１の平均ｎを有する。これらのポリホスフェートは、単独で、又はこれらの組み合わせで使用されてもよい。
ポリホスフェートを含む口腔用組成物は、例えば、全てＴｈｅ Ｐｒｏｃｔｅｒ＆Ｇａｍｂｌｅ Ｃｏに譲渡された米国特許第５，９３９，０５２号、同第６，１９０，６４４号、同第６，１８７，２９５号、及び同第６，３５０，４３６号に開示されている。これらの組成物では、ポリホスフェートは、歯石抑制、並びに、第一スズなどの他の活性物質によって引き起こされる渋味及び着色汚れなどの審美的欠点を低減することを含む利益を提供するために開示されている。歯科腐食を防止するためのポリホスフェートの使用は、開示されていない。ポリリン酸源はまた、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｏｕｒｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｖｏｌｕｍｅ １８，Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（１９９６）においてより詳細に記載されている。重合ミネラル表面活性剤の有効量は、典型的には、全口腔用組成物の約１重量％〜約３５重量％、好ましくは約２重量％〜約３０重量％、より好ましくは約５重量％〜約２５重量％、最も好ましくは約６重量％〜約２０重量％であろう。
本発明で使用するのに好適な金属イオンは、エナメル表面に対して強い親和性を有し、第一スズイオン、銅イオン、及び亜鉛イオンを含む。これらのイオンは、表面上に高度に不溶性の化合物を生成するために、歯表面イオン及び／又は組成物の他の成分と反応させることによって表面保護効果をもたらす。加えて、これらの金属イオンは、唾液ｐＨ条件下で酸化及び加水分解を受け、歯表面上に不溶性沈着物を生成する。本組成物は、第一スズイオン、亜鉛イオン、銅イオン、又はそれらの混合物を提供する、金属イオン源を含んでもよい。金属イオン供給源は、無機若しくは有機対イオンを有する、第一スズ、亜鉛、又は銅の可溶性又は難溶性化合物であり得る。例としては、第一スズ、亜鉛、及び銅のフッ化物、塩化物、塩化フッ化物、アセテート、ヘキサフルオロジルコニウム酸、サルフェート、タルタレート、グルコネート、シトレート、マレート、グリシナート、ピロホスフェート、メタホスフェート、オキサレート、ホスフェート、カーボネート、及び酸化物が挙げられる。フッ化第一スズ又は塩化第一スズなどの第一スズ塩が好ましい。
第一スズ、亜鉛及び銅イオンは、歯肉炎、歯垢、過敏の低減、及び改善された呼気効果に役立つことが示されている。第一スズ塩、特にフッ化第一スズ及び塩化第一スズを含有する歯磨剤は、Ｍａｊｅｔｉらの米国特許第５，００４，５９７号に説明される。第一スズ塩の他の説明は、Ｐｒｅｎｃｉｐｅらに発行された米国特許第５，５７８，２９３号、及びＬｕｋａｃｏｖｉｃらに発行された米国特許第５，２８１，４１０号に記載されている。
複合金属イオン源（複数可）は、最終組成物の約０．１重量％〜約１１重量％の量で存在する。好ましくは、金属イオン源は、約０．５〜約７％、より好ましくは約１％〜約５％の量で存在する。好ましくは、第一スズ塩は、合計組成物の約０．１〜約７重量％、より好ましくは約１重量％〜約５重量％、及び最も好ましくは約１．５重量％〜約３重量％の量で存在し得る。
本発明の組成物の調製において、水及び／又は湿潤剤を組成物に加えることが望ましい。本明細書で望ましい組成物の別の任意構成成分は、湿潤剤である。保湿剤は練り歯磨き剤組成物の空気中への曝露による硬化を回避するのに役立ち、特定の保湿剤はまた練り歯磨き剤組成物に所望の甘味風味を付与することができる。本発明に用いるのに適した湿潤剤には、グリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、及び他の食用多価アルコールが挙げられる。湿潤剤は、一般に、組成物の約０重量％〜７０重量％、好ましくは約１５重量％〜５５重量％を構成する。
水は、一般に、本明細書の組成物の約５重量％〜約７０重量％、好ましくは約１０重量％〜約５０重量％を構成する。一般に、水のレベルは、口腔用組成物の最大約５０重量％、好ましくは約５重量％〜約３０重量％、より好ましくは約１０重量％〜約２５重量％である。水の量は、加えられた遊離水に加えて、ソルビトール、シリカ、界面活性剤溶液及び／又は着色溶液のような他の材料に伴って導入された遊離水を包含する。
本発明の口腔用組成物は、遊離フッ化物イオンを提供することができる可溶性フッ化物源を組み込んでもよい。フッ化物イオン源は、好ましくは、安定性を補助するために、ポリマー表面活性剤とは別個の相中にあってもよい。好ましい可溶性フッ化物イオン源としては、フッ化ナトリウム、フッ化第一スズ、フッ化インジウム、フッ化アミン、及びモノフルオロリン酸ナトリウムが挙げられる。フッ化ナトリウム及びフッ化第一スズが、最も好ましい可溶性フッ化物源である。フッ化第一スズ及び安定化方法は、Ｍａｊｅｔｉらに発行された米国特許第５，００４，５９７号、及びＰｒｅｎｃｉｐｅらに発行された米国特許第５，５７８，２９３号に記載されており、他の源に加えて、１９６０年７月２６日に発行されたＮｏｒｒｉｓらの米国特許第２，９４６，７２５号及び１９７２年７月１８日に発行された米国特許第３，６７８，１５４号は、そのようなフッ化イオン源並びに他を開示する。
本組成物は緩衝剤を含有してもよい。本明細書で使用される場合、緩衝剤とは、組成物のｐＨをｐＨ約４〜ｐＨ約１０の範囲に調整するために使用することができる剤を指す。重合ミネラル表面活性剤を含有する口腔用組成物は、典型的には、約４〜約１０、好ましくは約４．５〜約８、より好ましくは約５．５〜約７のスラリーｐＨを有するであろう。緩衝剤としては、アルカリ金属水酸化物、カーボネート、セスキカーボネート、ボレート、シリケート、ホスフェート、イミダゾール、及びこれらの混合物が挙げられる。具体的な緩衝剤としては、リン酸一ナトリウム、リン酸三ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アルカリ金属炭酸塩、炭酸ナトリウム、イミダゾール、ピロホスフェート、クエン酸、及びクエン酸ナトリウムが挙げられる。緩衝剤は、本組成物の約０．１重量％〜約３０重量％、好ましくは約１重量％〜約１０重量％、及びより好ましくは約１．５重量％〜約３重量％の濃度で用いられる。
ピロホスフェート塩は、抗結石剤として本発明において使用され得る。本発明の組成物で有用なピロホスフェート塩としては、ジアルカリ金属ピロホスフェート塩、テトラアルカリ金属ピロホスフェート塩、及びこれらの混合物が挙げられる。非水和形態及び水和形態のピロリン酸二水素二ナトリウム（Ｎａ２Ｈ２Ｐ２Ｏ７）、ピロリン酸四ナトリウム（Ｎａ４Ｐ２Ｏ７）、及びピロリン酸四カリウム（Ｋ４Ｐ２Ｏ７）が好ましい化学種である。これらの組成物の製造に有用なピロホスフェート塩の量は、歯石抑制に有効な任意の量であり、一般に、組成物の約１．５重量％〜約１５重量％、好ましくは約２重量％〜約１０重量％、最も好ましくは約２．５重量％〜約８重量％である。ピロホスフェート塩は、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｈｉｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｖｏｌｕｍｅ １７，Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（１９８２）により詳細に記載されている。
砥粒研磨物質も、口腔用組成物中に含まれてよい。本発明の組成物への使用が考えられる砥粒研磨物質は、象牙質を過度に磨耗しない任意の物質であることができる。砥粒研磨物質は、フッ化第一スズなどの任意の成分の安定性を損なわないように口腔用組成物に配合されるべきである。典型的な砥粒研磨物質としては、シリカゲル及び沈殿物、アルミナ、オルトリン酸塩、ポリメタリン酸塩、及びピロリン酸塩を含むリン酸塩、並びにこれらの混合物が挙げられる。具体的な例としては、ジカルシウムオルトリン酸二水和物、ピロリン酸カルシウム、リン酸三カルシウム、ポリメタリン酸カルシウム、不溶性ポリメタリン酸ナトリウム、水和アルミナ、βピロリン酸カルシウム、炭酸カルシウム、並びに尿素及びホルムアルデヒドの粒子状縮合生成物などの樹脂性砥粒剤物質、並びに米国特許第３，０７０，５１０号（Ｃｏｏｌｅｙら、１９６２年１２月２５日発行）に開示されるような他のものが挙げられる。砥粒剤の混合物が使用されてもよい。様々な種類のシリカ歯科用砥粒剤は、歯のエナメル質又は象牙質を過度に砥粒せずに優れた歯の洗浄及び艶出性能という独特の効果があるので好ましい。本明細書に説明されている練り歯磨き組成物中の砥粒剤は、通常、組成物の約６重量％〜約７０重量％の濃度で存在する。好ましくは、練り歯磨きは、歯磨剤組成物の約１０重量％〜約５０重量％の砥粒剤を含有する。
本発明はアルカリ金属重炭酸塩もまた包含してよい。アルカリ金属重炭酸塩類は水溶性であり、安定化されていない限り、水溶液系で二酸化炭素を放出する傾向がある。重炭酸ナトリウムは、重曹としても知られ、好ましいアルカリ金属重炭酸塩である。アルカリ金属重炭酸塩は、緩衝剤としても機能する。本発明の組成物は、歯磨剤組成物の約０．５重量％〜約５０重量％、好ましくは約０．５重量％〜約３０重量％、より好ましくは約２重量％〜約２０重量％、最も好ましくは約５重量％〜約１８重量％のアルカリ金属重炭酸塩を含有してもよい。
本発明は、練り歯磨き、歯磨剤、歯磨き粉、局所口腔用ゲル、口内洗浄剤、義歯製品、マウススプレー、トローチ、経口錠剤、及びチューイングガムの形態の組成物を提供する。典型的には、これらの組成物は、所望の稠度を提供するために、いくつかの増粘材料又は結合剤を含有する。好ましい増粘剤は、カルボキシビニルポリマー、カラギーナン、ヒドロキシエチルセルロース、並びにカルボキシメチルセルロースナトリウム及びヒドロキシエチルセルロースナトリウムのようなセルロースエーテルの水溶性塩である。カラヤゴム、キサンタンガム、アラビアゴム、及びトラガカントゴムのような、天然ゴムも使用することができる。更に質感を改善するために、コロイド状ケイ酸アルミニウムマグネシウム、又は超微粒子状シリカを、増粘剤の一部として使用できる。増粘剤は、歯磨剤組成物の約０．１重量％〜約１５重量％の量で使用できる。
本組成物はまた、一般的に起泡剤とも呼ばれる界面活性剤を含んでもよい。好適な界面活性剤は、広いｐＨ範囲にわたって、適度に安定かつ発泡性であるものである。界面活性剤は、アニオン性、非イオン性、両性、双極性、カチオン性、又はこれらの混合物であってよい。本明細書で有用なアニオン性界面活性剤としては、アルキル基中に８個〜２０個の炭素原子を有するアルキルサルフェートの水溶性塩（例えば、アルキル硫酸ナトリウム）、及び８個〜２０個の炭素原子を有する脂肪酸のスルホン化モノグリセリドの水溶性塩が挙げられる。ラウリル硫酸ナトリウム及びココナツモノグリセリドスルホン酸ナトリウムは、この種類のアニオン性界面活性剤の例である。他の好適なアニオン性界面活性剤は、ラウロイルサルコシン酸ナトリウム、タウレート、ラウリルスルホ酢酸ナトリウム、ラウロイルイセチオン酸ナトリウム、ラウレスカルボン酸ナトリウム及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのサルコシネートである。アニオン性界面活性剤の混合物も使用することができる。多数の好適なアニオン性界面活性剤が、米国特許第３，９５９，４５８号（Ａｇｒｉｃｏｌａら、１９７６年５月２５日発行）に開示されている。本発明の組成物に用いることができる非イオン性界面活性剤は、アルキレンオキシド基（本質的には親水性）と、本質的には脂肪族又はアルキル−芳香族であってもよい有機疎水性化合物との縮合によって生成される化合物として広く定義できる。好適な非イオン性界面活性剤の例としては、ポロキサマー（商品名Ｐｌｕｒｏｎｉｃとして販売）、ポリオキシエチレン、ポリオキシエチレンソルビタンエステル（商標名Ｔｗｅｅｎｓとして販売）、脂肪族アルコールエトキシレート、アルキルフェノールのポリエチレンオキシド縮合物、プロピレンオキシド及びエチレンジアミンの反応生成物とエチレンオキシドとの縮合から得られる生成物、脂肪族アルコールのエチレンオキシド縮合物、長鎖三級アミンオキシド、長鎖三級ホスフィンオキシド、長鎖ジアルキルスルホキシド、及びこのような物質の混合物が挙げられる。本発明において有用な両性界面活性剤は、脂肪族二級及び三級アミンの誘導体として広く記載されることができ、そこで、脂肪族基は直鎖であっても分枝鎖であってもよく、脂肪族置換基の１つは約８〜約１８個の炭素原子を含有し、１つはアニオン性水溶性基、例えばカルボキシレート、スルホネート、サルフェート、ホスフェート、又はホスホネートを含有する。他の好適な両性界面活性剤はベタイン、特に、コカミドプロピルベタインである。両性界面活性剤の混合物も使用できる。これらの好適な非イオン性及び両性の界面活性剤の多くは、米国特許第４，０５１，２３４号（Ｇｉｅｓｋｅら、１９７７年９月２７日発行）に開示されている。本組成物は、典型的には、１つ以上の界面活性剤を各々が組成物の約０．２５重量％〜約１２重量％、好ましくは約０．５重量％〜約８重量％、及び最も好ましくは約１重量％〜約６重量％の濃度で含む。
二酸化チタンもまた本発明の組成物に加えられてもよい。二酸化チタンは、組成物に不透明度を加える白色粉末である。二酸化チタンは、一般に、組成物の約０．２５重量％〜約５重量％を構成する。
着色剤もまた、本発明の組成物に加えられてもよい。着色剤は、水性溶液、好ましくは１％の着色剤水溶液の形態であってよい。着色溶液は、一般に組成物の約０．０１重量％〜約５重量％を構成する。
風味剤系も組成物に加えることができる。好適な風味成分としては、冬緑油、ペパーミント油、スペアミント油、クローブバッド油、メントール、アネトール、メチルサリチレート、ユーカリプトール、カッシア、１−メンチルアセテート、セージ、オイゲノール、パセリ油、オキサノン、α−イリソン、マジョラム、レモン、オレンジ、プロペニルグエトール、桂皮、バニリン、エチルバニリン、ヘリオトロピン、４−シス−ヘプテナール、ジアセチル、メチル−パラ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルアセテート、キシリトール、及びこれらの混合物が挙げられる。清涼剤も風味剤系の一部であってもよい。本組成物に好ましい清涼剤は、Ｎ−エチル−ｐ−メンタン−３−カルボキサミド（商業的に「ＷＳ−３」として知られる）のようなパラメンタンカルボキシアミド剤及びこれらの混合物である。風味剤系は、一般に組成物中で、組成物の約０．００１重量％〜約５重量％の濃度で用いられる。
本発明は、抗微生物剤のような他の剤を含んでもよい。これらの剤は、歯磨剤組成物の約０．０１重量％〜約１．５重量％の濃度で存在してもよい。本発明の口腔用組成物は、練り歯磨き、歯磨剤、局所口腔用ゲル、口内洗浄剤、義歯製品、マウススプレー、トローチ、経口錠剤、又はチューイングガムの形態である。歯磨剤組成物は、ペースト、ゲル、若しくはいずれかの形状、又はこれらのいずれの組み合わせであってもよい。
以下の実施例は、本発明の範囲内にある好ましい実施形態を更に説明及び実証する。これらの実施例は、説明の目的のためのみに提示するものであって、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、多くの変更が可能であるので、本発明を限定するものと解釈すべきではない。成分は化学名で識別し、そうでない場合には以下で定義する。
粉末汚れ防止モデル（ＰＳＰＭ）
粉末汚れ防止モデル（ＰＳＰＭ）は、ヒドロキシアパタイト粉末（ＨＡＰ）が汚れの蓄積のための基材として使用されるスクリーニング技法である。この技法の一般的な目的は、口腔ケアで使用される化学剤の汚れ防止能又は着色汚れの可能性を例示し、定量化することである。ヒドロキシアパタイト粉末は、紅茶色原体が吸着する大きな表面積を提供する。リンス又は歯磨剤の形態のいずれかで、口腔ケア活性物質によるＨＡＰの前処理は、活性物質がこれらの色原体のＨＡＰ表面への結合を遮断又は強化する能力に応じて、異なるレベルの汚れ蓄積をもたらす。次いで、着色汚れの程度を画像解析によって定量化することができる。ＰＳＰＭに関与する工程を以下に記載する。
１．ＨＡＰ前処理
２００ｍｇ〜２１０ｍｇのＨＡＰ粉末（ＢｉｏＧｅｌ（登録商標）ＨＴＰ−Ｇｅｌカタログ＃１３０−０４２１、Ｂｉｏ−Ｒａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｃａｌｉｆ．）を計量して５０ｍｌの遠心管に入れる。各管に２０ｍｌの処理液を加える。単純なポリマーの場合、処理液は、２重量％のポリマーであるか、又は１００％活性主成分での対照が使用される。歯磨剤配合物の場合、８ｇの練り歯磨きの各々を量り、ラベル付けした５０ｇの丸底遠心管に入れる。２４ｇの脱イオン水を管に加える（スラリー比が１：３になるように）。１分間ボルテックスしてよく混合して、練り歯磨きの塊を含まないスラリーを調製する。遠心分離器を使用して、スラリーを１５，０００ｒｐｍで１５分間遠心分離し、２０ｍＬの上清を処理液として使用する。管を３０秒間ボルテックスして、処理液中にＨＡＰを完全に懸濁させ、続いて１５，０００ｒｐｍで１５分間遠心分離する。遠心分離後、上清をデカントし、２５ｍｌの水を加え、ボルテックスし、１５，０００ｒｐｍで１５分間遠心分離し、デカントすることによってペレットを再分配し、ボルテックス中にペレットを確実に破壊する。この洗浄サイクルを更に２回繰り返す。
２．ＨＡＰ着色
最終的な水洗浄後、２０ｍｌの濾過した紅茶（１００ｍｌのお湯に１つのＬｉｐｔｏｎティーバッグを５分間浸し、濾過し、５０℃で使用）を各ペレットに加え、３０秒間ボルテックスして、紅茶中にＨＡＰを完全に懸濁する。粉末懸濁液を１５，０００ｒｐｍで１５分間遠心分離し、デカントする。約２５ｍｌの水を管に加え、ボルテックスし、次いで１５，０００ｒｐｍで１５分間遠心分離する。液体をデカントし、洗浄サイクルを更に２回繰り返す。
３．色分析のためのＨＡＰ調製
ペレットを、およそ１０ｍｌの水中で完全に懸濁するまでボルテックスし、続いて真空下でＭｉｌｌｉｐｏｒｅフィルタディスク（膜フィルタ４．５ｔｍ、４７ｍｍカタログ番号ＨＡＷＰＯ４７００、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｄｆｏｒｄ，Ｍａｓｓ．）上に濾過する。−２００ｍｇの未処理、未着色のＨＡＰを使用して、対照ディスクを調製する。次いで、フィルタディスクを平らな位置で一晩乾燥させ、次いで積層する。
４．着色されたＨＡＰの色分析
Ｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔ系：ＨＡＰディスク（未処理のＨＡＰ対照及びＨＡＰ処理液）を安定化した試料ホルダに入れる。偏光フィルタを装着したレンズを有するデジタルカメラ（アダプタ付きＮＩＫＯＮ５５ｍｍマイクロＮＩＫＫＯＲレンズ搭載、Ｃａｎｏｎ Ｉｎｃ．，（Ｍｅｌｖｉｌｌｅ，ＮＹ）からの、カメラモデル番号ＣＡＮＯＮ ＥＯＳ ７０Ｄ）を使用して、色を測定する。光系は、（それを通して光が外部へと出る、ガラスレンズのうち１つの外側円形表面の中央から測定して）約３０ｃｍ離れて配置された、１５０ワット、２４Ｖ電球モデル番号（Ｘｅｎｏｐｈｏｔモデル番号ＨＬ Ｘ６４６４０）を装着し、４５度にて照準される、Ｄｅｄｏライト（モデル番号ＤＬＨ２）によって提供され、それにより光路が、ＨＡＰディスク上で合流する。画像解析は、Ｕｌｔｒａｇｒａｂ、Ｏｐｔｉｍａｓ、及びＧｉａｎｔ Ｉｍａｇｉｎｇソフトウェアと共にＷｈｉｔｅｌｉｇｈｔを使用して実施される。
５．対照
単一のポリマーＰＳＰＭの通常の対照は、続いて紅茶に曝露される処理液としての水、及び紅茶への曝露がない水である。加えて、ピロホスフェート及びポリホスフェートは、内部対照として実行される。
６．結果
Ｌ＊（輝度）、ａ＊（赤色（＋）／緑色（−））、ｂ＊（黄色（−）／青（＋））、及びＥ（合計色）の変化を次のように計算する。
Figure 2021505562
結果を平均ΔＬ、Δａ、Δｂ、及び／又はΔＥとして報告し、陰性対照に対する着色汚れの防止率（ＡＬ＆ＡＥ）を報告する。
粉末着色汚れ除去モデル（ＰＳＲＭ）
粉末着色汚れ除去モデル（ＰＳＲＭ）は、ヒドロキシアパタイト粉末（ＨＡＰ）が着色汚れ蓄積のための基材として使用されるスクリーニング技法である。この技法の目的は、口腔ケアで使用される化学剤の着色汚れ除去特性を説明し、定量化することである。ヒドロキシアパタイト粉末は、紅茶色原体が吸着する大きな表面積を提供する。リンス又は歯磨剤の形態のいずれかで、口腔ケア活性物質による着色されたＨＡＰの処理は、活性物質がこれらの色原体のＨＡＰ表面への結合を妨害する能力に応じて、異なるレベルの着色汚れ除去をもたらす。次いで、着色汚れ除去の程度を画像解析によって定量化することができる。このモデルのトライアルは、３日目に完了することができる。ＰＳＲＭに関与する工程を以下に記載する。
１．ＨＡＰ着色
１０ｇのＨＡＰ粉末を２００ｍｌの濾過した紅茶中で５分間撹拌することによって、紅茶着色汚れＨＡＰの大きなバッチを調製する。遠心管に分割し、１５，０００ｒｐｍで１５分間遠心分離する。２５ｍｌの水に加え、ボルテックスし、１５，０００ｒｐｍで１５分間遠心分離し、液体をピペットで取り出すことによってペレットを洗浄する。ボルテックス中にペレットが破壊されることを確認する。洗浄を繰り返す。
遠心管を対流式オーブン（５５〜６５℃）に一晩置いて、着色されたＨＡＰを乾燥させる。乾燥させた後、着色されたＨＡＰを一緒にプールし、乳棒及び乳鉢を用いて微粉末に粉砕する。
２．ＨＡＰ処理
２００ｍｇ〜２１０ｍｇのＨＡＰ粉末（ＢｉｏＧｅｌ（登録商標）ＨＴＰ−Ｇｅｌカタログ＃１３０−０４２１、Ｂｉｏ−Ｒａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｃａｌｉｆ．）を計量して５０ｍｌの遠心管に入れる。各管に２０ｍｌの処理液を加える。単純なポリマーの場合、処理液は、２重量％のポリマーであるか、又は１００％活性主成分での対照が使用される。歯磨剤配合物の場合、８ｇの練り歯磨きの各々を量り、ラベル付けした５０ｇの丸底遠心管に入れる。２４ｇの脱イオン水を管に加える（スラリー比が１：３になるように）。１分間ボルテックスしてよく混合して、練り歯磨きの塊を含まないスラリーを調製する。遠心分離器を使用して、スラリーを１５，０００ｒｐｍで１５分間遠心分離し、２０ｍＬの上清を処理液として使用する。管を１分間ボルテックスして、処理液中にＨＡＰを完全に懸濁させ、続いて１５，０００ｒｐｍで１５分間遠心分離する。遠心分離後、上清をデカントし、２５ｍｌの水を加え、ボルテックスし、１５，０００ｒｐｍで１５分間遠心分離し、デカントすることによってペレットを再分配し、ボルテックス中にペレットを確実に破壊する。この洗浄サイクルをもう１回繰り返す。
３．色分析のためのＨＡＰ調製
ペレットを、およそ１０ｍｌの水中で完全に懸濁するまでボルテックスし、続いて真空下でＭｉｌｌｉｐｏｒｅフィルタディスク（膜フィルタ４．５ｔｍ、４７ｍｍカタログ番号ＨＡＷＰＯ４７００、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｄｆｏｒｄ，Ｍａｓｓ．）上に濾過する。約２００ｍｇの未処理の着色されたＨＡＰを使用して、対照ディスクを調製する。次いで、フィルタディスクを平らな位置で一晩乾燥させ、次いで積層する。
４．着色されたＨＡＰの色分析
Ｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔ系：ＨＡＰディスク（未処理のＨＡＰ対照及びＨＡＰ処理液）を安定化した試料ホルダに入れる。偏光フィルタを装着したレンズを有するデジタルカメラカメラ（アダプタ付きＮＩＫＯＮ５５ｍｍマイクロＮＩＫＫＯＲレンズ搭載、Ｃａｎｏｎ Ｉｎｃ．，（Ｍｅｌｖｉｌｌｅ，ＮＹ）からの、カメラモデル番号ＣＡＮＯＮ ＥＯＳ ７０Ｄ）を使用して、色を測定する。光系は、（それを通して光が外部へと出る、ガラスレンズのうち１つの外側円形表面の中央から測定して）約３０ｃｍ離れて配置された、１５０ワット、２４Ｖ電球モデル番号（Ｘｅｎｏｐｈｏｔモデル番号ＨＬ Ｘ６４６４０）を装着し、４５度にて照準される、Ｄｅｄｏライト（モデル番号ＤＬＨ２）によって提供され、それにより光路が、ＨＡＰディスク上で合流する。画像解析は、Ｕｌｔｒａｇｒａｂ、Ｏｐｔｉｍａｓ、及びＧｉａｎｔ Ｉｍａｇｉｎｇソフトウェアと共にＷｈｉｔｅｌｉｇｈｔを使用して実施される。
５．対照
単一のポリマーＰＳＲＭの通常の対照は、続いて紅茶に曝露される処理液としての水、及び紅茶への曝露がない水である。加えて、ピロホスフェート及びポリホスフェートは、内部対照として実行される。
６．結果
Ｌ＊（輝度）、ａ＊（赤色（＋）／緑色（−））、ｂ＊（黄色（−）／青（＋））、及びＥ（合計色）の変化を次のように計算する。
Figure 2021505562
結果を平均ΔＬ、Δａ、Δｂ、及び／又はΔＥとして報告し、陰性対照に対する着色汚れの防止率（ＡＬ＆ＡＥ）を報告する。
インビトロ薄膜紅茶着色汚れモデル（ｉＰＴＳＭ）
歯の着色汚れはフッ化第一スズ組成物の使用に共通する望ましくない副作用である。本明細書に記載の改良されたフッ化第一スズ歯磨剤は、重合ミネラル表面活性剤に結合した第一スズからの、より効率的な第一スズの送達により生じる歯の着色汚れ形成の低減をもたらす。一般的に第一スズによって引き起こされる歯表面の着色汚れは、臨床的状況において、文献に記載されているロベーネ（Lobene）又はメッケル（Meckel）指数のような着色汚れ指数を用いて測定される。第一スズ誘発性の着色汚れを軽減するのを助ける技術の迅速なスクリーニングのために、フッ化第一スズ製剤の着色汚れ防止能の定量的推定を提供するインビトロ実験室法が使用される。この方法は、ｉＰＴＳＭ（インビトロ薄膜着色汚れモデル）と呼ばれ、臨床観察と良好に相関することが示されている。
インビトロ薄膜紅茶着色汚れモデル（ｉＰＴＳＭ）は、インビトロ歯垢バイオマスを、プールしたヒト刺激唾液からガラス棒上に３日間かけて成長させる技法である。歯垢バイオマスを薬剤で処理して、様々な薬剤の潜在的な歯の着色汚れレベルを決定する。この技法の目的は、化合物が歯の歯垢着色汚れ量に対する直接的な影響を持つか否かを決定するための単純で迅速な方法を提供することである。この方法は、研磨ガラス棒上でのプールしたヒト唾液から５分間の処理、続いて１０分間の紅茶処理による歯垢成長を利用する。このインビトロモデルのトライアルは、５日目に完了することができ、その間、対照を含む最大１２の処理を評価することができる。
１．ガラス棒の粗面化
２４０、３２０、４００、及び６００グリットの炭化ケイ素紙を連続して使用して、旋盤上で非テーパ状の端部からおよそ２５ｍｍだけ新しいガラス棒（５ｍｍ×９０ｍｍ）を研磨する。初期研磨後、各試験の前にだけ、６００グリット紙で棒を研磨する。
２．唾液収集及び調製
パラフィン刺激によって５〜１０人のパネルから唾液を毎日収集し、必要になるまで４℃で冷蔵する。唾液を慎重にプールし（したがって、ワックス／粘液に注がないように）、十分に混合する。
３．１日目：希釈ＨＣｌ酸で音波処理することによってガラス棒を清浄し、すすぎ、乾燥させ、６００グリット炭化ケイ素紙で研磨する。棒をＤＩ水で再度すすぎ、乾燥させる。棒をホルダに挿入し、深さを処理ラック上の深さゲージで調節し、ゴムＯリングを用いて棒を定位置に固定する。
午後早くに、０．１重量％のスクロースを加えた７ｍｌの唾液を、浸漬ラック内の１６×７５ｍｍ試験管にピペットで移す。スクロースを、１日目だけ唾液に加える。粗面化したガラス棒を試験管内に１ｒｐｍで１．５ｃｍの深さまで浸漬するように設計された、修正３７℃インキュベータに棒ホルダを置く。棒を一晩浸漬する。インキュベータの設計は、添付文書１に完全に示されている。上記の歯垢成長培地を調製し、２日目にオートクレーブする（２日目の使用前に唾液を加える）。
４．２日目：午前に、唾液を歯垢成長培地に加え、十分に混合する。７ｍｌの歯垢成長培地を、新しい浸漬ラック内の新しい１６／７５ｍｍ試験管にピペットで移す。使用された管の古いラックを取り外し、新しい浸漬ラックをインキュベータに入れ、一晩浸漬するために棒を新鮮な唾液中に移し替える前に最低６時間浸漬する。
５．３日目：３日目の朝に、１０ｍｌのＤＩ水を、処理ラックの第２列及び第３列における１７×１００ｍｍの試験管にピペットで移す。これは、歯磨剤処理のみに適用される。すすぎ溶液は、処理ラック内に水すすぎ管を有しても、有しなくてもよい。新鮮なプールされた唾液を浸漬ラックにピペットで移し、脇に置いた。ガラスビーカーに５５０ｍｌを加え、それをマイクロウェーブ内で１０分間加熱することによって紅茶調製を開始する。１０分の最後に、マイクロウェーブからビーカーを慎重に取り出し、電磁撹拌棒内で落下させて、超加熱された水コアの可能な存在を消散させる。５つのＬｉｐｔｏｎティーバッグ及び摂氏温度計を水に入れ、ホットプレート上で撹拌する。この溶液は、紅茶処理が開始されるときに５０℃を超えないことを確実にするために監視される必要がある。紅茶処理を加熱し、混合しながら、ハンドヘルドホモジナイザを使用して３０秒間、歯磨剤スラリー（１部の歯磨剤に対して３部の水、４分の１希釈とも呼ばれる）を調製する。スラリーを１００００ｒｐｍで１５分間遠心分離する。すすぎ又は活性溶液を未希釈で処理する。７ｍｌの５０℃の紅茶溶液を別個の浸漬ラックにピペットで移す。５ｍｌの上清／すすぎ液を、処理ラックの第１の列における１６×７５ｍｍガラス試験管に加える。インキュベータ浸漬機械をオフにし、古い唾液浸漬ラックを取り除く。全ての棒ホルダをインキュベータから取り出し、浸水した棒を古い唾液浸漬ラックに入れて、乾燥を防止する。一度に１つの棒ホルダを使用して、処理ラックに５分間浸漬することによって処理する。該当する場合、処理ラック内のＤＩ水を含有する試験管中に２×１０秒浸漬して棒を洗浄する。棒ホルダを調製した紅茶溶液浸漬ラックに入れ、１０分間浸漬する。このプロセスを４つ全ての棒ホルダで繰り返し、ホルダを浸漬ラックに戻して乾燥を防止する。新鮮な唾液浸漬ラックをインキュベータに入れる。処理液／紅茶浸漬後のインキュベータに棒を戻し、新鮮な唾液に最低１時間にわたって浸漬する。この処理サイクルを、１日に合計３回の処理のために新鮮な処理／紅茶／唾液溶液で更に２回繰り返す。最後の処理後、棒をインキュベータに戻し、新鮮な唾液に一晩浸漬する。
６．４日目：４日目の朝に、インキュベータ浸漬機構をオフにし、唾液から棒を取り出す。次いで、棒を乾燥させて、０．１ｍｇ単位で秤量する。重量を記録し、平均乾燥歯垢バイオマス重量及び標準偏差を計算する。３ｍｌの０．５Ｍ ＫＯＨを含有する清潔な無菌のキャップ可能な試験管に棒を入れ、キャップをきつく締めて、３７℃で一晩消化させる。
７．５日目：５日目に、インキュベータから棒を取り出し、冷却させる。ガラス棒をボルテックスして、全ての堆積物が均質化されることを確実にする。試験管から棒を取り出し、０．４５μｍの酢酸セルロースシリンジフィルタを通して溶液を濾過し、３８０ｎｍでの各棒の吸光度値を分光光度計で読み取る。結果を記録し、吸光度値を使用して、処理あたりの平均吸光度値、処理あたりの標準偏差、歯垢１ｍｇあたりの平均吸光度、歯垢１ｍｇあたりの平均吸光度の標準偏差、及び以下の等式に従って、歯垢１ｍｇ対対照１ｍｇあたりの吸光度の増加％を計算する。
着色汚れの可能性（％）＝（（試験製品Ａｂｓ／バイオマス−非第一スズ対照Ａｂｓ／バイオマス）／（高第一スズ対照Ａｂｓ／バイオマス−非第一スズ対照Ａｂｓ／バイオマス））＊１００
実施例１−ビニルホスホノ−モノホスフェート（ＶＰＰ）又は［ビニルホスホン酸リン酸無水物］の合成
Figure 2021505562
磁気的に撹拌した乾燥５００ｍｌの一口丸底フラスコに、ビニルホスホン酸（ＶＰＡ、２５．０ｇ、２３１．５ｍｍｏｌｅ）及び３００ｍｌのＤＭＦを窒素下で入れた。得られた混合物を室温で１０分間撹拌し、均質な溶液を得た。トリブチルアミン（６４．３ｇ、８２．７ｍｌ、１．５当量）を加え、室温で３０分間撹拌して濁った溶液を得て、これを静置して小さな上層及びバルク下層に分離した。
添加漏斗を取り付けた第２の磁気的に撹拌して乾燥させた１０００ｍｌの一口丸底フラスコに、窒素下で１，１−カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）（４５．１ｇ、１．２当量）、続いて３００ｍｌのＤＭＦを入れた。得られた混合物を室温で１０分間撹拌し、均質な溶液を得た。次に、トリブチルアミン／ビニルホスホン酸溶液を、添加漏斗を介しておよそ２時間にわたってＣＤＩ溶液に加え、得られた混合物を室温で一晩撹拌して、淡黄色の均質な溶液を得た。
添加漏斗を取り付けた第３の磁気的に撹拌した２０００ｍＬの三口丸底フラスコに、Ｈ３ＰＯ４（５６．７ｇ、２．５当量）、続いて４００ｍｌのＤＭＦを窒素下で入れた。得られた混合物を室温で１５分間撹拌し、均質な溶液を得た。この混合物にトリブチルアミン（１２８．７ｇ、１６５．４ｍｌ、３．０当量）を加え、得られた溶液を３０分間撹拌して、濁った溶液を得た。この濁った溶液に、添加漏斗を介しておよそ２時間にわたって第２のフラスコから溶液を加えた。得られた溶液を室温で一晩撹拌して、淡黄色の濁った溶液を得た。この溶液から、真空下（１３トール）でおよそ７０℃の最終温度まで溶媒を取り除き、２２６ｇの淡黄色シロップを得た。
得られたシロップを４５０ｍｌの水に溶解し、ｐＨを５０％ ＮａＯＨ（約１１０ｇ）で１０．５に調整し、二相系を得た。下部水相を、上部有機相から分離した。水相から、およそ７０℃の最終温度及び１３トールの真空まで水を取り除き、２１２ｇの黄色油を得た。この油をおよそ６０℃に加熱し、３００ｍｌのＭｅＯＨを５分間かけて加えて、白色沈殿物を得た。ＭｅＯＨを沈殿物からデカントし、オーブン中で１５０．６ｇに乾燥させた。沈殿物上のＰ−ＮＭＲは、１．２２モル当量のオルトホスフェート、０．２９当量のピロホスフェート、及び０．０５モル当量の出発ビニルホスホン酸を伴う、予想されるホスホノ−モノホスフェート生成物を示した。Ｈ−ＮＭＲはまた、生成物、出発物質、残留溶媒、及びおよそ０．４モル当量のイミダゾールを示した。
更なる精製のために、沈殿物を３００ｍｌの水に溶解した。急速撹拌下で、４００ｍｌのＭｅＯＨを３０分かけて加えた。得られた白色沈殿物を濾過によって収集し、１００ｍｌのＭｅＯＨですすぎ、一晩乾燥させて１０２．４ｇを得た。この沈殿物上のＰ−ＮＭＲ’は、主にオルトホスフェートであり、０．０６モル当量のホスホノ−モノホスフェート生成物及び０．２９モル当量のピロホスフェートを伴うことを示した。
水ＭｅＯＨ濾液から、およそ７０℃の最終温度及び１３トールの圧力まで溶媒を取り除き、８１．９４ｇの白色固体を得た。この固体は、主にビニルホスホノ−モノホスフェートであり、０．０７７モル当量のビニルホスホノ−モノホスフェート及び０．０９１モル当量のオルトホスフェートを伴うことが示された。この白色固体から、４０℃で１時間、固体を３００ｍｌのＭｅＯＨ中で急速に撹拌し、溶液が熱い間に不溶性固体を濾過し、次いで得られた固体を５０ｍｌの室温ＭｅＯＨで２回すすぎ、得られた固体を高真空下、室温で一晩乾燥させて、５４．８ｇの白色粉末を得た。
この最終試料のＰ−ＮＭＲは、０．０５モル当量のオルトホスフェート、０．０４当量のピロホスフェート、及び０．０２当量のビニルホスホネートと共に、ビニルホスホノ−モノホスフェートを示した。Ｈ−ＮＭＲは、０．０２モル当量のイミダゾール及び０．０９当量のメタノールを伴うビニルホスホノ−モノホスフェート生成物と一致した。内部標準を使用して、全活性物質は８０．８％であると計算され、これは８２％の収率を表す。
実施例２−メチル−ビニルホスホノ−モノホスフェート（ＭＶＰＰ）又は［メチルビニルホスホン酸リン酸無水物］の合成
Figure 2021505562
実施例１の１４分の１モルスケールでビニルホスホン酸の代わりにメチル−ビニルホスホン酸を用いて、実施例１の手順に従った。最終純度は７１．９％であり、収率は３１．２％であった。
実施例３−（メチレ二ルホスホノ−モノホスフェート）−メタクリレート［又は（（メタクリルオキシルオキシ）メチル）ホスホン酸リン酸無水物］の合成
Figure 2021505562
磁気的に撹拌して乾燥させた５０ｍｌの一口丸底フラスコに、（メチレニルホスホン酸）−メタクリレート（０．５ｇ、２．７７ｍｍｏｌｅ）及び１０ｍｌのＤＭＦを窒素下で入れた。得られた混合物を室温で１０分間撹拌し、均質な溶液を得た。トリブチルアミン（０．７７ｇ、１．０ｍｌ、１．５当量）を加え、室温で３０分間撹拌して、均質な溶液を得た。
窒素下で取り付けられた第２の磁気的に撹拌して乾燥させた１０ｍｌの一口丸底フラスコに、１，１−カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）（０．５４ｇ、１．２当量）、続いて１０ｍｌのＤＭＦを入れた。得られた混合物を室温で１０分間撹拌し、均質な溶液を得た。次に、トリブチルアミン／（メチレンホスホン酸）−メタクリレート溶液を１分間かけてＣＤＩ溶液に加え、得られた混合物を室温で４時間撹拌して、淡黄色の均質溶液を得た。
第３の磁気的に撹拌した５０ｍＬの一口丸底フラスコに、Ｈ３ＰＯ４（０．６８ｇ、２．５当量）、続いて１５ｍｌのＤＭＦを窒素下で入れた。得られた混合物を室温で１５分間撹拌し、均質な溶液を得た。この混合物にトリブチルアミン（１．５４ｇ、２．０ｍｌ、３．０当量）を加え、得られた溶液を３０分間撹拌して、濁った溶液を得た。この濁った溶液に、溶液を第２のフラスコから１分間かけて加えた。得られた溶液を室温で一晩撹拌して、淡黄色の濁った溶液を得た。この溶液から、真空下（１３トール）でおよそ６５℃の最終温度まで溶媒を取り除き、２４．５ｇの淡黄色シロップを得た。
得られたシロップを１００ｍｌの水に溶解し、１Ｎ ＮａＯＨ（約１４ｇ）でｐＨを８に調整して、乳白色系を得て、その後、６５℃及び１３トールで２４．５ｇの淡黄色シロップに濃縮した。このシロップを５０ｍｌのＭｅＯＨに加え、５分かけて加えて、白色沈殿物を得た。ＭｅＯＨをデカントして沈殿物を除去し、次いで、ＭｅＯＨを真空下で取り除いて、７．４ｇのゼラチン状固体を得た。ゼラチン状固体上のＰ−ＮＭＲは、１当量の生成物、０．５５モル当量のオルトホスフェート、０．４０当量の出発ホスホネートの無水物を伴う、予想されるホスホノ−モノホスフェート生成物を示した。
ゼラチン状固体のバルクを５０ｍｌのＥｔＯＨ中で１時間、室温で撹拌し、不溶性ｐｐｔを得た。ｐｐｔを濾過し、１０ｍＬの新鮮なＥｔＯＨで２回すすぎ、一晩フード乾燥させて２３８ｍｇの固体を得た。固体のＰ−ＮＭＲは、生成物ピークダブレット（１．１／１．０ｐｐｍ及び−８．４／−８．５ｐｐｍ）、ホスフェート（２．０４ｐｐｍ）、生成物無水物（２．９ｐｐｍ）を１００：７０：１０の比で示すと共に、他の微量の未知成分を示した。Ｈ−ＮＭＲは、約１２モル％のイミダゾール、残留ＥｔＯＨ、及び他の微量の未知成分を含有する生成物と一致する乾燥固体を示す。
実施例４−（エチルホスホノ−モノホスフェート）（ブチル）アクリルアミド又は［（２−（Ｎ−ブチルアクリルアミド）エチル）ホスホン酸リン酸無水物］の合成
Figure 2021505562
磁気的に撹拌して乾燥させた２５ｍｌの二口丸底フラスコにｎ−ブチルアミン（６．３ｍＬ、６３ｍｍｏｌｅ）を充填し、乾燥窒素下で７８℃に加熱した。ジエチルビニルホスホネート（１．０ｍｌ、６．３ｍｍｏｌ）を加え、一晩撹拌した。得られた混合物を、約４５℃及び２０ｍｍｂａｒで回転蒸発させて、Ｐ−ＮＭＲ（９２％回収率）により、高純度ジエチルエチルホスホネートブチルアミンで１．３８ｇの物質を回収した。
磁気的に撹拌して乾燥させた２５ｍｌの二口丸底フラスコに、ジエチルエチルホスホネートブチルアミン（１．１ｇ、４．６ｍｍｏｌ）、２ｍＬのジクロロメタン、及び６ｍＬの１Ｎ ＮａＯＨを入れた。得られた混合物を氷浴中で撹拌し、冷却した。２ｍＬのジクロロメタン及び０．３６８ｇの塩化アクリロイルの混合物を、このフラスコに３０分かけて滴加した。得られた混合物を、分液漏斗２×２５ｍＬの１Ｎ ＨＣｌ、１×２５ｍＬの飽和ＮａＣｌ中で、水相のジクロロメタンを含む１０ｍＬのすすぎ液で抽出された１０ｍＬのジクロロメタンで希釈した。得られた複合有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過した。溶媒を回転蒸発によっておよそ３５℃で除去して、０．８４ｇ（７２％）の生成物を得た。
氷浴中の乾燥窒素下で、磁気的に撹拌した１００ｍＬの二口フラスコ中４ｍＬのジクロロメタンにロット全体を溶解し、次いで、１ｍＬのジクロロメタン及び２ｍＬのトリメチルブロモシランの混合物を２０分かけて加えることによって、この生成物上のエチルエステル基を除去した。更に１ｍＬのジクロロメタン、次いで１ｍＬのジクロロメタン及び１ｍＬのトリメチルブロモシランの混合物を加えた。２時間後、３０ｍＬのＭｅＯＨを加え、１０分間撹拌した後、１ｍＬのジクロロメタン中の０．２１ｍｇのブチル化ヒドロキシトルエンを加えた。揮発性物質を、約４０℃で回転蒸発によって除去した。得られた生成物を、５０ｍＬのジクロロメタンに溶解し、２５ｍＬの０．１Ｎ ＮａＯＨ及び２５ｍＬの１Ｎ ＮａＯＨの混合物で抽出することによって精製した。２回目は水相を、１Ｎ ＨＣｌでｐＨ１に酸性化したものよりも２５ｍＬのジクロロメタンで抽出し、次いで、ほぼ乾燥するまで回転蒸発させた。得られた残留物を５０ｍＬのＥｔＯＨで希釈し、ほぼ乾燥するまで３回回転蒸発させて、水を除去した。次いで、得られた残留物を１０ｍＬのペンタンで希釈し、ほぼ乾燥するまで２回蒸発させて、残留物ＥｔＯＨを除去した。ほぼ定量的な最終回収。
ホスホノ−ホスフェート基を加えることは、実施例３と同様に実施した。精製工程をわずかに修正した。粗反応混合物にジエチルエーテル（１体積当量）の抽出を実施した後、溶液を３０〜３５℃で真空脱気した。残留物を２５ｍＬの水に溶解し、１Ｎ ＮａＯＨでｐＨを７に調整した後、４０〜４５℃で水を真空脱気して、液体残留物を残した。次に、１００ｍＬのメタノールを残留物に加えて沈殿物をもたらし、これを収集し、真空下で乾燥させて、Ｐ−ＮＭＲによる８０％活性でおよそ９．１グラムを得た。
実施例５−（４−ビニルベンジル）ホスホノ−モノホスフェート又は［（４−ビニルベンジル）ホスホン酸リン酸無水物］の合成
Figure 2021505562
磁気的に撹拌して乾燥させた５０ｍｌの一口丸底フラスコに、（４−ビニルベンジル）ホスホン酸（４．０ｇ、２０．２ｍｍｏｌ）及び２０ｍｌのＤＭＦを窒素下で入れた。得られた混合物を室温で１０分間撹拌し、均質な溶液を得た。トリブチルアミン（５．６ｇ、７．２ｍｌ、１．５当量）を加え、室温で３０分間撹拌して、均質な溶液を得た。窒素下で取り付けられた第２の磁気的に撹拌して乾燥させた１０ｍｌの一口丸底フラスコに、１，１’−カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）（４．９ｇ、１．２当量）、続いて２５ｍｌのＤＭＦを入れた。得られた混合物を室温で１０分間撹拌し、均質な溶液を得た。次に、トリブチルアミン／（４−ビニルベンジル）ホスホン酸溶液を１分間かけてＣＤＩ溶液に加え、得られた混合物を室温で４時間撹拌して淡黄色の均質な溶液を得た。
第３の磁気的に撹拌した１００ｍＬの一口丸底フラスコに、Ｈ３ＰＯ４（５．９４ｇ、３．０当量）、続いて２５ｍｌのＤＭＦを窒素下で入れた。得られた混合物を室温で１５分間撹拌し、均質な溶液を得た。この混合物にトリブチルアミン（１３．１ｇ、１６．８ｍｌ、３．５当量）を加え、得られた溶液を３０分間撹拌して、濁った溶液を得た。この濁った溶液に、溶液を第２のフラスコから１分間かけて加えた。得られた溶液を室温で一晩撹拌して、淡黄色の溶液を得た。この溶液から、真空下（１３トール）でおよそ６５℃の最終温度まで溶媒を取り除き、４９．８ｇの淡黄色シロップを得た。得られたシロップを３０ｍｌの水に加え、１Ｎ ＮａＯＨ（約１２７ｇ）でｐＨを８．５に調整して、乳白色系を得て、その後、６５℃及び１３トールで５８．２ｇの淡黄色シロップに濃縮した。このシロップを４０ｍｌのＭｅＯＨに加え、２０分かけて加えて、白色沈殿物を得た。ペースト上のＰ−ＮＭＲは、それがおよそ９５％のホスフェートであることを示した。ＭｅＯＨをデカントして沈殿物を除去した後、ＭｅＯＨを脱気して、７．２３ｇの白色ペーストを得た。白色ペースト上のＰ ＮＭＲは、１当量の生成物、０．１６モル当量のオルトホスフェート、０．０５当量のピロホスフェート、０．２５当量の出発ホスホネートの無水物、及び０．０６５当量の出発ホスホネートを有する、予想されるホスホノ−モノホスフェート生成物を示した。
白色ペーストのバルクを、７５ｍｌのＭｅＯＨ中、室温で１時間撹拌した。ペーストの一部は溶解したが、一部は不溶性のままであった。不溶性部分を濾過し、１０ｍＬの新鮮なＭｅＯＨで２回すすいだ。得られた固体を高真空で一晩乾燥させて、１．９７ｇの固体を得た。固体のＰ−ＮＭＲは、生成物ピークダブレット（１．１／１．０ｐｐｍ及び−８．４／−８．５ｐｐｍ）、ホスフェート（２．０４ｐｐｍ）、生成物無水物（２．９ｐｐｍ）を１００：７０：１０の比で示すと共に、他の微量の未知成分を示した。Ｈ−ＮＭＲは、約１２モル％のイミダゾール、残留ＥｔＯＨ、及び他の微量の未知成分を含有する生成物と一致する乾燥固体を示す。最終固体の収率は、理論の２３．７％であった。
実施例６−（ビス（メチレンホスホネート無水物）アミノプロピル）−メタクリレートポリマー又は［４−（３−（メタクリロイルオキシ）プロピル）−１，４，２，６−オキサジホスフィナン−２，６−ビス（オレート）２，６−ジオキシドポリマー］の合成
Figure 2021505562
磁気的に撹拌して乾燥させた２５０ｍｌの三口丸底フラスコに、（ビス（メチレンホスホン酸）アミノプロピル）−メタクリレート（３．０ｇ、９．０６ｍｍｏｌ）及び１００ｍｌのＤＭＦを窒素下で入れた。得られた混合物を室温で１０分間撹拌し、均質な溶液を得た。トリブチルアミン（５．０３ｇ、６．５ｍｌ、３．０当量）を加え、室温で３０分間撹拌して、均質な溶液を得た。
添加漏斗を取り付けた第２の磁気的に撹拌して乾燥させた１００ｍｌの一口丸底フラスコに、窒素下で、１，１’−カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）（２．２ｇ、１．５当量）、続いて４０ｍＬのＤＭＦを入れた。得られた混合物を室温で１０分間撹拌し、均質な溶液を得た。ＣＤＩ溶液を、添加漏斗を介して第１のフラスコにおよそ１時間かけて加え、得られた混合物を室温で一晩撹拌した後、１週間放置して、白色の沈殿物を得た。沈殿物を濾過によって収集し、１００ｍＬの水でスラリー化し、１Ｎ ＮａＯＨでｐＨを約９に調整し、濁った溶液を得た。この溶液を、流動空気下で２．４ｇまで一晩蒸発させた。Ｈ−ＮＭＲ’及びＰ−ＮＭＲ’は、沈殿物がいくらかのモノマーを有するポリマーであることを示した。Ｐ−ＮＭＲは、ポリマーの目的の無水物（１２〜１３ｐｐｍ）及び出発二酸（６〜７ｐｐｍ）、並びにモノマーピーク（１１．８〜１２ｐｐｍ）を３６：５３：１１の比で示した。沈殿物のバルクを１００ｍＬの水中で１時間超音波処理して濁った溶液を得て、これを０．２２μｍのＰＶＤＦフィルタディスクを有する２５０ｍＬのＳｔｅｒｉｃｕｐ Ｄｕｒａｐｏｒｅを使用して濾過し、透明な溶液を得た。これを２５０ｍｌにし、５ガロンのＲＯ水（１Ｎ ＮａＯＨで８．５に調整されたｐＨ）に対して、Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｓｌｉｄｅ−Ａ−Ｌｙｚｅｒ透析フラスコ（２Ｋ ＭＷＣＯ、２５０ｍｌ）中で７日間透析によって精製して、凍結乾燥後に１．２９ｇの白色固体（１７−ＤＦ−５８３５−５）を得た。Ｐ−ＮＭＲは、３９．２：６０．８モル比で、１２〜１３ｐｐｍの幅広い無水物ピーク及び６．４〜７．４ｐｐｍの二酸ピークを示した。活性は、８７．８％ポリマー及び１２．２％水／不活性物質であると計算された。
実施例７−（エチルホスホノ−モノホスフェート）−メタクリレート又は［（２−（メタクリロイルオキシ）エチル）ホスホン酸リン酸無水物］の合成
Figure 2021505562
磁気的に撹拌して乾燥させた１００ｍｌの一口丸底フラスコに、（エチルホスホン酸）−メタクリレート（３ｇ、１５．５ｍｍｏｌ）及び３０ｍｌのＤＭＦを窒素下で入れた。得られた混合物を室温で１０分間撹拌し、均質な溶液を得た。トリブチルアミン（４．３ｇ、５．５ｍｌ、１．５当量）を加え、室温で３０分間撹拌して、均質な溶液を得た。
窒素下で取り付けられた第２の磁気的に撹拌して乾燥させた２５ｍｌの一口丸底フラスコに、１，１’−カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）（３．７６ｇ、１．５当量）、続いて２０ｍｌのＤＭＦを入れた。得られた混合物を室温で１０分間撹拌し、均質な溶液を得た。次に、トリブチルアミン／（エチルホスホン酸）−メタクリレート溶液をＣＤＩ溶液に加え、得られた混合物を室温で４時間撹拌して、淡黄色の均質な溶液を得た。
第３の磁気的に撹拌した５００ｍＬの一口丸底フラスコに、Ｈ３ＰＯ４（４．５５ｇ、３．０当量）、続いて２５ｍｌのＤＭＦを窒素下で入れた。得られた混合物を室温で１５分間撹拌し、均質な溶液を得た。この混合物にトリブチルアミン（１２ｇ、１５．４ｍｌ、４．２当量）を加え、得られた溶液を３０分間撹拌して、濁った溶液を得た。この濁った溶液に、第２のフラスコからの溶液を１分間かけて加えた。約１時間の撹拌で、白色の沈殿物が形成され始めた。得られた溶液を室温で一晩撹拌して、更なる沈殿物を形成させた。Ｐ−ＮＭＲは、生成物ピークダブレット（７．２／７．３ｐｐｍ及び−８．７５／−８．８４ｐｐｍ）、ホスフェート（２．１４ｐｐｍ）、生成物無水物（８．９ｐｐｍ）、及びピロホスフェート（−９．２６ｐｐｍ）を１００：４２７：１２：１５．の比で示した。
粗Ｒｘ溶液（約９０．７ｇ）に、撹拌しながら２００ｍＬのエチルエーテルを３０分間かけて加えて白色ｐｐｔを得て、これを濾過によって収集し、追加のエーテルですすぎ、真空下（１トール未満）で一晩乾燥させて、７．８５ｇの白色沈殿物を得た。得られた濾液に、更に２００ｍＬのエチルエーテルを３０分間かけて撹拌しながら加え、自由流動上部層及び低粘性油層を有する二層系を得た。上部層をデカントし、下部油層を真空下（１トール未満）、室温で一晩乾燥させて、２．３３ｇのワックス状固体を得た。デカントされた層に、更に４００ｍｌのエーテルを３０分間かけて撹拌しながら加え、濁った溶液を得た。濁った溶液を冷凍庫（−１５℃）に入れ、透明な自由流動上部層及び粘性下部油層を得た。上部層をデカントし、下部油層を真空下（１トール未満）、室温で一晩１時間乾燥させて、１．１９ｇのワックス状固体を得た。
白色沈殿物は、Ｈ−ＮＭＲによって、生成物：イミダゾール：トリブチルアミン（１００：１１５０：２２０のモル比）の混合物であることを示したが、Ｐ−ＮＭＲは、生成物：ホスフェート：ピロ（１００：６２５：３５のモル比）の混合物を示した。
第１のワックス状固体は、Ｈ−ＮＭＲによって、生成物：イミダゾール：トリブチルアミン（１００：２３０：１７０のモル比）の混合物であることを示した。Ｐ−ＮＭＲは、生成物：ホスフェート（１００：８９のモル比）の混合物を示した。
第２のワックス状固体は、Ｈ−ＮＭＲによって、生成物：イミダゾール：トリブチルアミン（１００：１００：１５０のモル比）の混合物であることを示した。Ｐ−ＮＭＲは、生成物：ホスフェート（１００：７９のモル比）の混合物を示した。
ワックス状固体を合わせ、５０ｍＬの脱イオン水に溶解した。得られた溶液のｐＨを、１９．３ｇの１Ｎ ＮａＯＨで２．９〜８．６に調整し、濁った溶液を得た。この溶液を、５０ｍＬのエチルエーテルで１回抽出した。得られた水層は、ｐＨ＝７．５を有し、これを追加の１Ｎ ＮａＯＨで８．０に整えた。残留エーテルを、回転蒸発器上で室温、２０トールで水層から除去した。凍結乾燥によって水層から水を除去し、２．６１ｇの黄褐色固体を得た。
Ｈ−ＮＭＲ’及びＰ−ＮＭＲ’は、生成物：イミダゾール：ＮＢｕｔ３（１００：１６０：５０のモル比）の混合物を示した。Ｐ−ＮＭＲは、生成物：ホスフェート（１００：１０１のモル比）の混合物を示す。
黄褐色固体を５０ｍＬのＭｅＯＨ中で３０分間撹拌し、不溶性固体を得た。固体を濾過によって収集し、２×１０ｍｌの新鮮なＭｅＯＨをすすぎ、室温で一晩１トール未満で乾燥させて、１．７９ｇのクリーム色固体を得た。Ｈ−ＮＭＲ’は、約１モル％のイミダゾールを含有する生成物と一致した。ＬＣＭＳは、２７３において、Ｍ＋Ｈプロトン化形態と一致する質量を示した。メタノール抽出物のＨ−ＮＭＲは、主に約３モル％の生成物を含有するイミダゾールであることを示した。Ｈ−ＮＭＲ及びＰ−ＮＭＲを組み合わせて活性を計算し、７４．４％であることが見出された。
実施例８−（プロピルホスホノ−モノホスフェート）−メタクリレート又は［（３−（メタクリロイルオキシ）プロピル）ホスホン酸リン酸無水物］の合成
Figure 2021505562
（エチルホスホン酸）−メタクリレートの代わりに５．５ｇ（２６．４ｍｍｏｌ）（プロピルホスホン酸）−メタクリレートを用いて、実施例７の手順に従った。全ての試薬をスケール変更して、モル当量を同一に維持した。最終蒸発後、５．１７ｇのクリーム色の固体を収集し、６７．８％活性であると示された。
実施例９−（エチルホスホノ−モノホスフェート）−アクリルアミド又は［（２−アクリルアミドエチル）ホスホン酸リン酸無水物］の合成
Figure 2021505562
黄色粗溶液の生成のために、ビニルベンジルホスホネートの代わりに（アクリルアミド）エチルホスホン酸（３７ｍｍｏｌ）を使用し、実施例５に対する等モル比で全ての試薬の量を増加させて、実施例５の手順に従った。
粗溶液の精製手順は、実施例５から修正した。ＤＭＦを室温で、流動乾燥窒素下で部分的に除去し、４６．８ｇの粘性の黄色油を得た。この油を約７５ｍＬの水に溶解し、１Ｎ ＮａＯＨを２０分かけて加えることにより、ｐＨを８に調整した。９．４ｇのトリブチルアミン小有機層が形成され、デカントした。水相を、流動乾燥窒素下で１４７．５ｇに更に乾燥させた後、２２０ｍＬのＭｅＯＨを３０分かけて加えて、白色沈殿物を得た。沈殿物を濾過し、得られた濾液を乾燥させると、２２．７ｇの褐色ペーストが得られ、これはＰ ＮＭＲによってほとんど生成物であることが示された。褐色ペーストを、室温で６時間、激しく撹拌しながら、１００ｍＬのＥｔＯＨ中でスラリー化した。固体を形成し、濾過によって収集し、新鮮なＥｔＯＨ（２×２５ｍＬ）ですすぎ、１トール未満で一晩乾燥させて、１０．９４ｇの黄褐色固体を得た。固体は、ＮＭＲにより６９％のホスホノ−モノホスフェート生成物を含有していた。
実施例１０−（メチレンホスホノーモノホスフェート）−アクリレート又は［（（アクリロイルオキシ）メチル）ホスホン酸リン酸無水物］の合成
Figure 2021505562
（メチレンホスホン酸）−メタクリレートの代わりに（メチレンホスホン酸）−アクリレートを用いて、実施例３の手順に従った。
実施例１１−（エチルホスホノ−モノホスフェート）−ビニルエーテル又は［（２−（ビニルオキシ）エチル）ホスホン酸リン酸無水物］の合成
Figure 2021505562
乾燥し、セプタム封止し、窒素フラッシングした、磁気的に撹拌した２５０ｍＬの三口丸底フラスコに、ジエチル（２−（ビニルオキシ）エチル）ホスホネート（３ｇ、１４．４ｍｍｏｌ）及び３０ｍｌのＣＨ２Ｃｌ２を入れ、０〜５℃に冷却した。このフラスコにブロモトリメチルシラン（５．７ｍＬ、４３．２ｍｍｏｌ、３．０当量）を１分かけて加えた。加えた後、溶液を室温で２時間撹拌し、３０℃及び１トール未満で溶媒を溶液から取り除いて、４．５９ｇの黄色油を得た。これに、ドライアイス及びアセトン上で予め冷却した、１５ｇのトリエチルアミン、３０ｇのＭｅＯＨ、及び６０ｍｇのフェノチアジン（阻害剤）を加えた。得られたものを一定の撹拌下で室温まで温め、次いで室温で真空下に置き、溶媒及び揮発物を１時間除去して、３．８４ｇの粘性の濁った黄色油を得た。Ｐ−ＮＭＲ及びＨ−ＮＭＲは、アミンモノ−トリエチルアミン塩と一致した。
実施例７の手順に従い、（エチルホスホノ−モノホスフェート）−ビニルエーテルを生成及び精製して、メタノール抽出後に４．０４ｇの黄褐色固体を得た。Ｈ−ＮＭＲ’は、約５モル％のイミダゾールを含有する生成物と一致した。Ｐ−ＮＭＲは、１００：１１２の生成物ホスホノ−モノホスフェート対残留ホスフェートの比と一致した。ＬＣＭＳは、２３１において、Ｍ＋Ｈプロトン化形態と一致する質量を示した。Ｈ−ＮＭＲ及びＰ−ＮＭＲを組み合わせて活性を計算し、５２％であることが見出された。
実施例１２−（エチルホスホノ−モノホスフェート）−アクリレート又は［（２−（アクリロイルオキシ）エチル）ホスホン酸リン酸無水物］の合成
Figure 2021505562
乾燥させた磁気的に撹拌した１Ｌの三口丸底フラスコに、ジメチル（２−ヒドロキシエチル）ホスホネート（２４．７ｇ、１６ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（１７．８ｇ、１７６ｍｍｏｌ）、及び４００ｍｌのＣＨ２Ｃｌ２を入れ、０〜５℃に冷却した。このフラスコに、０〜５℃の反応温度を維持しながら、１００ｍｌのＣＨ２Ｃｌ２中の塩化アクリロイル（１４．９５ｇ、１６．５１ｍｍｏｌ）の溶液を１．５時間にわたって加えた。加えるのが完了した後、反応温度を０〜５℃で更に２時間維持し、続いて室温に温め、一晩撹拌した。
得られた淡褐色の濁った溶液を、２×２００ｍｌの脱イオン水で抽出し、油層を無水ＭｇＳＯ４上で乾燥させた後、濾過した。濾液から溶媒を取り除き、３０．５ｇの褐色油を得た。Ｈ、Ｃ、及びＰ−ＮＭＲ’は、第１の中間体（エチル、ジメチルホスホネート）−アクリレートと一致した。収率は、９１．４％であった。
上記の褐色油を、２５０ｍＬのジクロロメタンを用いて、乾燥させた磁気的に撹拌した５００ｍＬの三口丸底フラスコに入れた。フラスコ及び内容物を１０℃に冷却し、６７．３ｇ（３当量）のブロモトリメチルシランを３０分かけて加えた。フラスコを室温まで温め、一晩撹拌した。得られた溶液から溶媒を３０℃で取り除き、続いて高真空下（１トール未満）で一晩撹拌して、３７ｇの軽油を得た。この油に、２００ｍＬのメタノールを室温で１０分間かけて加え、続いて室温で３時間撹拌した。得られた溶液から溶媒を３０℃で取り除き、続いて高真空下（１トール未満）で一晩撹拌して、２６．１ｇの粘性の黄褐色油を得た。Ｈ ＮＭＲ及びＰ ＮＭＲは、生成物と一致した。収率は、９８．９％であった。
粗黄色溶液を生成するために、ビニルベンジルホスホネートの代わりに（アクリロイルオキシ）エチルホスホン酸を使用して、実施例５の手順に従った。Ｐ ＮＭＲ及びＨ ＮＭＲは、７２％収率の所望の生成物を示した。
実施例１３−混合ビニルホスホノ−ホスフェートの合成
Figure 2021505562
実施例１の１／１２モルスケールでリン酸の代わりにピロリン酸を用いて、実施例１の手順に従った。ＤＭＦ溶媒を除去して黄色の油を得て、１Ｎ ＮａＯＨを加えた後、２４．１ｇのｗｉｔｅ固体を窒素で一晩スパージした後に収集した。この試料は、ＰＮＭＲによって、ビニルホスホノ−ピロホスフェート（ＶＰＰＰ）、ビニルホスホノ−モノホスフェート、出発物質、出発物質無水物、ホスフェート、ピロホスフェート、及びトリホスフェートを含有することが示された。ビニルホスホノピロホスフェート：ビニルホスホノ−モノホスフェートの比は、１：１．７であった。
実施例１４ ビニルスルホネートメチルエステル（ＶＳＭＥ）の合成
Figure 2021505562
添加漏斗及び温度計を備えた磁気的に撹拌して乾燥させた５００ｍｌの三口丸底フラスコに、２５０ｍＬのメタノールを窒素下で入れ、０℃に冷却した。２−クロロエタンスルホニルクロリド（Ａｌｄｒｉｃｈ）を１５分かけてフラスコに加えたところ、発熱は観察されなかった。次に、およそ０℃の温度を維持するために、２５％のＮａＯＭｅ／ＭｅＯＨ（Ａｌｄｒｉｃｈ）を２時間かけて加えた。加得ている間に、白色沈殿物（ＮａＣｌ）が形成された。得られた溶液を０℃で更に１時間撹拌した後、室温まで温め、一晩撹拌した。沈殿物を濾過によって除去し、濾液から溶媒を取り除き、２０．３３ｇの白色ゲルを得た。このゲルを２００ｍｌのＣＨ２Ｃｌ２中で１時間スラリー化した。得られたものを濾過し、濾液から溶媒を取り除いて、９．４７ｇの黄褐色油を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ’及び１３Ｃ−ＮＭＲ’は、所望の生成物、ＶＳＭＳ、及びメチル２−メトキシエタン−１−スルホネート（３：０．６比）の混合物、７９．８重量％の生成物を示した。Ｈ−ＮＭＲはまた、約１０ｐｐｍの酸ピークを示す。１ｍｌの水中の０．０５ｇの黄褐色油の試験は、リトマスによっておよそ１のｐＨを示した。
８．８ｇの黄褐色油を１００ｍｌのＣＨ２Ｃｌ２に溶解し、５ｇの重炭酸ナトリウムで撹拌した。得られた溶液を濾過し、濾液から溶媒を取り除いて、８．０２ｇの淡黄色透明油を得た。
１ｍＬの水中の０．０５ｇの黄色透明油の試験は、リトマスによっておよそ６〜７のｐＨを示した。ＶＳＭＥ対メチル２−メトキシエタン−１−１スルホネートの比は同じであり、７９．８％の活性成分を得た。
実施例１５ ビニルベンジルスルホン酸ナトリウムの合成
Figure 2021505562
加熱マントル、添加漏斗、及び還流凝縮器を装備した、磁気的に撹拌して乾燥した２５０ｍｌの三口丸底フラスコに、９．５ｇの亜硫酸ナトリウム（７５．５ｍｍｏｌ）及び１００ｍｌの水を入れた。得られた溶液を、窒素下で１００℃に加熱した。次に、１５ｍｌアセトン中の４−ビニルベンジルクロリド（９．６ｇ、６２．９ｍｍｏｌ）を３０分かけて加えた。得られた溶液を１２時間還流させ、室温まで冷却し、一晩放置したところ、沈殿物を生じなかった。次に、急速撹拌下で１００ｍｌのアセトンを加えて、より低いペースト様層を得た。水／アセトン上清をデカントした。ペーストを２５ｍＬの新鮮なアセトンですすいだ後、デカントした。ペーストを真空下、１４トール、及び室温で一晩乾燥させて、８．５ｇの固体を得た。この乾燥層は、１Ｈ−ＮＭＲによって主にホモポリマーであることが示された。水／アセトンをデカントした層をおよそ７５ｍｌまで蒸発させて、白色のｐｐｔを得た。このｐｐｔを濾過によって収集し、２×２５ｍｌのアセトンですすぎ、真空下、１４トール及び室温で一晩乾燥させて、２．１４ｇの固体を得た。
この第２沈殿物の１Ｈ−ＮＭＲは、１００％活性に近いモノマー生成物と一致した。
実施例１６ ビニルホスホン酸（ＶＰＡ）及びビニルスルホン酸ナトリウム（ＳＶＳ）の共重合
Figure 2021505562
ＶＰＡ（２．０ｇ、１８．５ｍｍｏｌ）及びＳＶＳ（２５％水溶液、７．９ｇ、１５．２ｍｍｏｌ）、４５：５５の初期モル比のＳＶＳ対ＶＰＡを丸底フラスコに入れた。フラスコを窒素で１５分間パージし、９０℃に加熱した。２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド（ＡＡＰＨ、Ａｌｄｒｉｃｈ、１．２ｍＬの水中２５．８ｍｇ、加えられた全モノマーに対して０．３％モルベース）及び１−オクタンチオール（ＣＴＡ、Ａｌｄｒｉｃｈ、１．２ｍＬの水中の５５．６ｍｇ、加えられた全モノマーに対して１．１％モルベース）も調製した。次いで、これらの２つの溶液を、６時間かけて３０分毎にモノマーを含有する加熱された撹拌フラスコに加えた。最後に加えた後、得られた溶液を、９０℃で一晩撹拌させた。
１Ｈ−ＮＭＲ及び３１Ｐ−ＮＭＲを粗反応溶液上で行った。９５〜９９％の典型的なモノマー変換率が、ホスホネート基から約３１ｐｐｍの幅広いＰポリマーピークで観察された。
粗反応溶液を水中で１重量％のポリマーに希釈し、ｐＨを６に調整した。これらの溶液を、逆浸透水に対して２Ｋ分子量のカットオフ透析膜で５〜７日間透析した。
得られた溶液から真空下で水を取り除いて、白色〜クリーム色の固体を得て、これを更に真空オーブンで一晩乾燥させて、２．７４ｇの固体を得た。
ポリマー中のホスホネート含有量は、Ｄ２Ｏ中の精製ポリマー及びトリメチルホスフェート（ＴＭＰ）を用いてＮＭＲ試料を調製することによって決定した。１Ｈ及び３１Ｐ−ＮＭＲ’を実行し、それからホスホネート含有量を、ポリマーピーク及び水に対する内部標準（ＴＭＰ）のＨ及びＰピークから計算した。この分析に基づいて、ポリマーは、ＳＶＳから得られる５５．７モル％の繰り返し単位と、ＶＰＡから得られる４４．３モル％の繰り返し単位とを含有していた。含水量は、重量ベースで９．６％であると計算された。透析後ポリマー中のモノマーの全回収率は、モルベースで５７％であると計算された。
実施例１７ ビニルホスホン酸及びビニルスルホン酸ナトリウム（ＳＶＳ）の共重合
ＶＳＡ及びＶＰＡの異なる出発比について、実施例１６の手順を繰り返した。実施例１６を含む、異なる出発比から得られたポリマー組成物及び全収率を以下の表１に示す。Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＰＳＳ）ＭＣＸ １０００Ａカラム、並びにＷｙａｔｔ ＨＥＬＥＯＳ ＩＩ光散乱検出器及びＷｙａｔｔ Ｏｐｔｉｌａｂ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ屈折率検出器の両方を使用する、Ｗｙａｔｔゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）システムを、内部Ｗｙａｔｔ Ａｓｔｒａ ６ソフトウェアを使用するポリマー分子量の計算に使用した。
Figure 2021505562
実施例１８ ビニルホスホン酸（ＶＰＡ）及びアクリル酸（ＡＡ）の共重合
Figure 2021505562
１．５ｍＬの水中の１９ｍｍｏｌのＶＰＡの初期電荷を用いて、実施例Ｘの手順を繰り返した。１．６ｍＬの水中のアクリル酸２８．５ｍｍｏｌを、３０分毎に０．１ｍＬのＡＡＰＨ及びＣＴＡと共に加えた（０．３ｍＬ）。加える途中に追加の３ｍＬの水を加えた。収集した最終ポリマーは、透析後２．８７ｇであり、３０％ホスホネート及び７０％アクリレートであることが見出された。
実施例１９ ビニルホスホノ−モノホスフェート（ＶＰＰ）及びビニルスルホン酸ナトリウム（ＳＶＳ）の共重合
Figure 2021505562
ＶＰＰ（実施例１、２．０５ｇの活性物質、８．８７ｍｍｏｌ）及びＳＶＳ（２５％水溶液、３．７７ｇ、７．２５ｍｍｏｌ）、４５：５５の初期モル比のＳＶＳ対ＶＰＰを丸底フラスコに入れ、フラスコのヘッドスペースを流動窒素で１５分間パージした。フラスコを密閉し、６０℃まで加熱し、この時点で過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ、Ａｌｄｒｉｃｈ、１８３ｍｇ、全モノマーに対して５％）を０．５０ｍｌの水に加えた。得られた溶液を６０℃で２４時間撹拌した。
１Ｈ−ＮＭＲ及び３１Ｐ−ＮＭＲを粗反応溶液上で行った。９５〜９９％の典型的なモノマー変換率は、ホスホネート基から約１８〜２３ｐｐｍ及びホスホネート基に結合したホスフェートから−６〜−１０の幅広いＰポリマーピークで観察された。
粗反応溶液を水中で１重量％のポリマーに希釈し、ｐＨを８．５に調整した。これらの溶液を、逆浸透水に対して２Ｋ分子量のカットオフ透析膜で５〜７日間透析した。
凍結乾燥によって生成物から水を除去し、２．２２ｇの白色固体を得た。
ポリマー中のホスホネート含有量は、Ｄ２Ｏ中の精製ポリマー及びトリメチルホスフェート（ＴＭＰ）を用いてＮＭＲ試料を調製することによって決定した。１Ｈ−ＮＭＲ’及び３１Ｐ−ＮＭＲ’を実行し、それからホスホネート含有量を、ポリマーピーク及び水に対する内部標準相対（ＴＭＰ）のＨ及びＰピークから計算した。Ｐ−ＮＭＲは、およそ１：１の比で約１８〜２３ｐｐｍ及び−６〜−１０ｐｐｍの幅広いホスホノ−ホスフェートピークを示し、また約２６〜２８ｐｐｍのホスホネートピークも示す。１８〜２３及び２６〜２８ｐｐｍの３１Ｐ−ＮＭＲ面積に基づいて、ホスホノ−ホスホネート：ホスホネート比は、９４．９：５．１である。この分析に基づいて、ポリマーは、ＳＶＳから得られる５６モル％の繰り返し単位、ＶＰＰから得られる４２モル％の繰り返し単位、及びＶＰＡから得られる２モル％の繰り返し単位を含有していた。含水量は、重量ベースで２３％であると計算された。透析後ポリマー中のモノマーの全回収率は、モルベースで６５％であると計算された。
実施例２０ ビニルホスホノ−モノホスフェート（ＶＰＰ）及びビニルスルホン酸ナトリウム（ＳＶＳ）の共重合
ＶＳＡ及びＶＰＰの異なる出発比について、実施例１９の手順を繰り返した。実施例１９を含む、異なる出発比から得られたポリマー組成物及び全収率を以下の表２に示す。
Figure 2021505562
実施例２１ メチルビニルホスホノ−モノホスフェート（ＭＶＰＰ）及びビニルスルホン酸ナトリウム（ＳＶＳ）の共重合
Figure 2021505562
ＶＰＰの代わりにＭＶＰＰ（実施例２）、及びそれぞれ５５：４５のＭＶＳ対ＭＶＰＰの比を使用し、以下の変更を加えて、実施例１９の手順を繰り返した。
２４時間のランタイムで、ＮＭＲによるＭＶＰＰモノマー変換率は約７５％であったため、更に水中３モル％のＡＰＳを加え、反応物を６０℃で更に２４時間撹拌させた。この時点で、ＭＶＰＰモノマー変換率は約９５％であった。
透析及び凍結乾燥を、実施例１９と同様に行った。
このＮＭＲ分析に基づいて、ポリマーは、ＳＶＳから得られる６２ｍｏｌ％の繰り返し単位、ＭＶＰＰから得られる３５ｍｏｌ％の繰り返し単位、及びメチルビニルホスホン酸から得られる３モル％の繰り返し単位を含有していた。含水量は、重量ベースで１０．３％であると計算された。透析後ポリマー中のモノマーの全回収率は、モルベースで６５％であると計算された。
実施例２２ ビニルホスホノ−モノホスフェートのホモ重合
Figure 2021505562
ＶＰＰ（実施例１、１６．４ｍｍｏｌ）水、６ｍＬ、及び重炭酸ナトリウム（０．６９ｇ、８．２ｍｍｏｌ）を２５ｍＬの丸底フラスコに入れ、次いで窒素で１５分間パージした。過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ、１８６．６ｍｇ）を０．５０ｍＬの水に溶解し、混合物に加えた。得られた溶液を６０℃で６時間撹拌した。この時点で、ＮＭＲは２５％重合モノマーを示した。０．５０ｍＬの水に更に１８６．６ｍｇのＡＰＳを加えた。得られた溶液を、６０℃で合計２４時間にわたって撹拌した。ＮＭＲは、残留モノマーを示さなかった。
粗反応溶液を５００ｍＬの水で希釈し、得られたｐＨは８．７であった。この溶液を、８．５の調整ｐＨで、逆浸透水に対して２Ｋ分子量のカットオフ透析膜で透析した。
得られた溶液から真空下で水を取り除いて、白色〜クリーム色の固体を得て、これを更に真空オーブンで一晩乾燥させて、２．８ｇの固体を得た。Ｐ−ＮＭＲは、ＶＰＰのみを示し、ＶＰＡを示さなかった。得られたものは、残りの水及び不純物と共に重量ベースで９１％ポリマーであった。透析後ポリマー中のモノマーの全回収率は、モルベースで５８％であると計算された。
実施例２３ ビニルホスホノ−モノホスフェート（ＶＰＰ）及び２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム（ＡＭＰＳ）の共重合
Figure 2021505562
ＶＰＰ（実施例１、６．５５ｍｍｏｌ）及び水２ｍＬを丸底フラスコに入れ、フラスコのヘッドスペースを流動窒素で１５分間パージした。フラスコを密封し、６０℃まで１５分間加熱して、均質な溶液を得た。過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ、１４９．３ｍｇ）を１．２ｇの水に溶解した。３０分毎に、０．１ｍＬのＡＰＳ溶液及び０．２０６ｍＬのＡＭＰＳ（３ｇの５０％溶液、６．５５ｍｍｏｌ）を、合計６時間にわたって反応物に加えた。得られた溶液を６０℃で２４時間撹拌した。
粗反応溶液を２５０ｍＬの水で希釈し、逆浸透水に対して２Ｋ分子量のカットオフ透析膜で６日間透析した。
凍結乾燥によって生成物から水を除去し、２．６６ｇの白色固体を得た。
ポリマー中のホスホネート含有量は、Ｄ２Ｏ中の精製ポリマー及びトリメチルホスフェート（ＴＭＰ）を用いてＮＭＲ試料を調製することによって決定した。１Ｈ−ＮＭＲ’及び３１Ｐ−ＮＭＲ’を実行し、それからホスホネート含有量を、ポリマーピーク及び水に対する内部標準相対（ＴＭＰ）のＨ及びＰピークから計算した。Ｐ−ＮＭＲは、およそ１：１の比で約１８〜２３ｐｐｍ及び−６〜−１０ｐｐｍの幅広いホスホノ−ホスフェートピークを示し、また約２６〜２８ｐｐｍのホスホネートピークも示す。１８〜２３及び２６〜２８ｐｐｍの３１Ｐ−ＮＭＲ面積に基づいて、ホスホノ−ホスホネート：ホスホネート比は、９８：２である。この分析に基づいて、ポリマーは、ＡＭＰＳから得られる６４．２モル％の繰り返し単位、ＶＰＰから得られる３５．１モル％の繰り返し単位、及びＶＰＡから得られる０．７モル％の繰り返し単位を含有していた。含水量は、重量ベースで１３．３％であると計算された。
実施例２４ ビニルホスホノ−モノホスフェート（ＶＰＰ）及び３−スルホプロピルアクリレートカリウム塩（ＳＰＡ）の共重合
Figure 2021505562
ＡＭＰＳの代わりにＳＰＡ（Ａｌｄｒｉｃｈ）を用いて、実施例２３の手順に従った。生成物の凍結乾燥により、２．０４ｇの白色固体を得た。
ＮＭＲ分析に基づいて、ポリマーは、ＳＰＡから得られる６２モル％の繰り返し単位、ＶＰＰから得られる３６モル％の繰り返し単位、及びＶＰＡから得られる２モル％の繰り返し単位を含有していた。含水量は、重量ベースで１５．５％であると計算された。
実施例２５ ＶＰＰとアクリルアミドとの共重合
Figure 2021505562
ＶＰＰ（実施例１、９．９ｍｍｏｌ）及び水３ｍＬを丸底フラスコに入れ、フラスコのヘッドスペースを流動窒素で１５分間パージした。フラスコを密封し、６０℃まで１５分間加熱して、均質な溶液を得た。過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ、２２５．９ｍｇ）を１．２ｇの水に溶解した。アクリルアミド（Ａｌｄｒｉｃｈ、９．９ｍｍｏｌ）を１．５ｇの水に溶解した。３０分毎に、０．１ｍＬのＡＰＳ溶液及び０．１２５ｍＬのアクリルアミド溶液を、合計６時間にわたって反応物に加えた。得られた溶液を６０℃で２４時間撹拌した。進行をＮＭＲによってモニターした。
粗反応溶液を２５０ｍＬの水で希釈し、逆浸透水に対して２Ｋ分子量のカットオフ透析膜で５日間透析した。
凍結乾燥によって生成物から水を除去し、２．８５ｇの白色固体を得た。
ポリマー中のホスホネート含有量は、Ｄ２Ｏ中の精製ポリマー及びトリメチルホスフェート（ＴＭＰ）を用いてＮＭＲ試料を調製することによって決定した。１Ｈ−ＮＭＲ’及び３１Ｐ−ＮＭＲ’を実行し、それからホスホネート含有量を、ポリマーピーク及び水に対する内部標準相対（ＴＭＰ）のＨ及びＰピークから計算した。Ｐ−ＮＭＲは、およそ１：１の比で約１８〜２３ｐｐｍ及び−６〜−１０ｐｐｍの幅広いホスホノ−ホスホネートピークを示す。約２６〜２８ｐｐｍではホスホネートピークは観察されなかった。この分析に基づいて、ポリマーは、アクリルアミドから得られる５３モル％の繰り返し単位、ＶＰＰから生じる４７モル％の繰り返し単位を含有していた。含水量は、重量ベースで１６％であると計算された。
実施例２６ ＶＰＰとＶＳＭＳとの共重合
Figure 2021505562
ＶＰＰ（実施例１、７．６７ｍｍｏｌ）、重炭酸塩（Ａｌｄｒｉｃｈ １１．５ｍｍｏｌ）、及び水５ｍＬを丸底フラスコに入れ、フラスコのヘッドスペースを流動窒素で１５分間パージした。フラスコを密封し、６０℃まで１５分間加熱して、均質な溶液を得た。過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ、１７４．９ｍｇ）を１．２ｇの水に溶解した。１５分毎に、０．１ｍＬのＡＰＳ溶液、及び０．０８４ｍＬのＶＳＭＥ（ビニルスルホン酸メチルエステル（実施例１４、７９．８％の活性物質、合計７．６７ｍｍｏｌ）を、合計３時間にわたって反応物に加えた。得られた溶液を６０℃で更に３時間撹拌した。粗反応溶液を２５０ｍＬの水で希釈し、逆浸透水に対して２Ｋ分子量のカットオフ透析膜で８．５のｐＨで５日間透析した。凍結乾燥によって生成物から水を除去し、２．０５ｇの白色固体を得た。
ポリマー中のホスホネート含有量は、Ｄ２Ｏ中の精製ポリマー及びトリメチルホスフェート（ＴＭＰ）を用いてＮＭＲ試料を調製することによって決定した。１Ｈ−ＮＭＲ’及び３１Ｐ−ＮＭＲ’を実行し、それからホスホネート含有量を、ポリマーピーク及び水に対する内部標準相対（ＴＭＰ）のＨ及びＰピークから計算した。Ｐ−ＮＭＲは、およそ１：１．１の比で約１８〜２３ｐｐｍ及び−４〜−１０ｐｐｍの幅広いホスホノ−ホスフェートピークを示すが、約２６〜２８ｐｐｍでのホスホネートピークは示さない。全リン含有量は、４０．８％であった。ＭＳＭＥからのメチルプロトンを１Ｈ ＮＭＲで可視化し、ＶＳＭＥ加水分解の定量化を可能にした。全分析に基づいて、ポリマーは、ＶＳＭＥから得られる３９モル％の繰り返し単位、２０モル％のＶＳＡ、及びＶＰＰから得られる４１モル％の繰り返し単位を含有していた。得られたものは、重量ベースで７３％ポリマーであり、残りは水及び不純物であった。
実施例２７ （ホスホノーモノホスフェートエチル）（ブチル）アクリルアミドとＡＭＰＳとの共重合
Figure 2021505562
（ホスホノ−モノホスフェートエチル）（ブチル）アクリルアミド（実施例４、２１．６ｍｍｏｌ）及びＡＭＰＳ（２３．６ｍｍｏｌ）を実施例２３と同様に重合した。粗反応溶液を、逆浸透水に対して１Ｋ分子量のカットオフ透析膜で一晩透析した後、２時間の拡張ａｇａｉｎｓ ０．５Ｍ ＮａＣｌ、次いで１時間ａｇａｉｎｓ ０．０５Ｍ ＮａＣｌを行った。凍結乾燥後、１１．５グラムの物質を収集した。ＮＭＲは、他の実施例のように、ポリマーが、ＡＭＰＳから得られるおよそ６７モル％の繰り返し単位、及び（ホスホノ−モノホスフェートエチル）（ブチル）アクリルアミドからの３３％であることが見出された。固体は、約１６重量％の水を含有し、５５重量％のポリマーであった。
実施例２８ ＶＰＰとＶＰＡとの共重合
Figure 2021505562
ＶＰＡ（１．２ｇ、１１．１ｍｍｏｌ）及び水６ｍＬを２５ｍＬの丸底フラスコに入れた。重炭酸ナトリウム（２．８ｇ、３３．３ｍｍｏｌ）を６０分かけて加え、次いでフラスコを窒素でパージし、室温で一晩撹拌した。ＶＰＰ（実施例１、１１．１ｍｍｏｌ）を加え、溶液を窒素でパージし、６０℃に加熱して濁った溶液を得た。過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ、２５３．５ｍｇ）を０．７５ｍＬの水に溶解し、混合物に加えた。得られた溶液を６０℃で６時間撹拌した。この時点で、ＮＭＲは、全モノマーの４０％重合を示した。０．７５ｍＬの水中の２５３．３ｍｇのＡＰＳを更に加えた。得られた溶液を、６０℃で合計２４時間にわたって撹拌した。ＮＭＲは、１０％の残留モノマーを示した。
粗反応溶液を５００ｍＬの水で希釈し、得られたｐＨは８．７であった。この溶液を、８．５の調整ｐＨで、逆浸透水に対して２Ｋ分子量のカットオフ透析膜で透析した。
得られた溶液から真空下で水を取り除いて、白色〜クリーム色の固体を得て、これを更に真空オーブンで一晩乾燥させて、２．６６ｇの固体を得た。Ｐ−ＮＭＲは、ポリマー中のＶＰＰ：ＶＰＡの比が６１：３９であることを示した。得られたものは、重量ベースで８８％ポリマーであった。
実施例２９ ＶＰＰとメチルアクリレートとの共重合
Figure 2021505562
ＶＰＰ（実施例１、９．９ｍｍｏｌ）及び水４ｍＬを丸底フラスコに入れ、フラスコのヘッドスペースを流動窒素で１５分間パージした。フラスコを密封し、６０℃まで１５分間加熱して、均質な溶液を得た。過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ、２２５．７ｍｇ）を１．２ｇの水に溶解した。３０分毎に、０．１ｍＬのＡＰＳ溶液及び０．０７３ｍＬのメチルアクリレート（Ａｌｄｒｉｃｈ、９．９ｍｍｏｌ、合計０．８８ｍＬ）溶液を、合計６時間にわたって反応物に加えた。３時間で、乳白色が形成され始めた。得られたものを６０℃で２４時間撹拌し、乳白色の溶液を得た。進行をＮＭＲによってモニターし、２４時間で２０％の残留ＶＰＰを示し、残留メチルアクリレートは示さなかった。
反応溶液を２０ｍＬの追加の水に加え、次いで５ｍＬのＭｅＯＨを急速撹拌下で５分間かけて加えた。得られた溶液を室温で１０分間静置し、白色沈殿物を得た。沈殿物を濾過し、ＭｅＯＨを濾液から除去した。
濾液を２５０ｍＬの水で希釈し、逆浸透水に対して２Ｋ分子量のカットオフ透析膜で５日間、およそ６．５のｐＨで透析した。
凍結乾燥によって生成物から水を除去し、１．４ｇの白色固体を得た。
ポリマー中のホスホネート含有量は、Ｄ２Ｏ中の精製ポリマー及びトリメチルホスフェート（ＴＭＰ）を用いてＮＭＲ試料を調製することによって決定した。１Ｈ−ＮＭＲ’及び３１Ｐ−ＮＭＲ’を実行し、それからホスホネート含有量を、ポリマーピーク及び水に対する内部標準（ＴＭＰ）のＨ及びＰピークから計算した。分析は、得られたポリマーが、２９％のメチルアクリレート、１６％のアクリレート、５０％のＶＰＰ、及び５％のビニルホスホネートであることを示した。得られた固体は、重量ベースで７７％ポリマーであった。
実施例３０ （４−ビニルベンジル）ホスホノ−モノホスフェートとＳＶＳとの共重合
Figure 2021505562
（４−ビニルベンジル）ホスホノ−モノホスフェート（ＶＢＰＰ、実施例５、４．３５ｍｍｏｌ）、重炭酸塩（Ａｌｄｒｉｃｈ １８３ｍｇ、８．２ｍｍｏｌ）、及びＳＶＳ（Ａｌｄｒｉｃｈ、２５％水溶液、８．１ｍｍｏｌ）を丸底フラスコに入れ、フラスコのヘッドスペースを流動窒素で１５分間パージした。フラスコを密封し、６０℃まで加熱し、その時点でガスを発生させた。追加の重炭酸塩（合計３００ｍｇ）を、追加のオフガス発生が観察されなくなるまで漸増的に加えた。過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ、Ａｌｄｒｉｃｈ、２８４ｍｇ、全モノマーに対して１０％）を０．５ｍｌの水に加えた。得られた溶液を６０℃で２４時間撹拌した。
１Ｈ−ＮＭＲ及び３１Ｐ−ＮＭＲを粗反応溶液上で行った。ポリマー組成物は、およそ２５／７５ ＳＶＳ／ＶＢＰＰである。
粗反応溶液を５００ｍＬの水で希釈し、１Ｎ ＮａＯＨでｐＨを８．５に調整した。この溶液を、逆浸透水に対して２Ｋ分子量のカットオフ透析膜で６日間透析した。凍結乾燥によって生成物から水を除去し、１．８５ｇの白色固体を得た。
ポリマー中のホスホネート含有量は、Ｄ２Ｏ中の精製ポリマー及びトリメチルホスフェート（ＴＭＰ）を用いてＮＭＲ試料を調製することによって決定した。１Ｈ−ＮＭＲ’及び３１Ｐ−ＮＭＲ’を実行し、それからホスホネート含有量を、ポリマーピーク及び水に対する内部標準（ＴＭＰ）のＨ及びＰピークから計算した。Ｐ−ＮＭＲは、およそ１：１の比で約１３〜１５ｐｐｍ及び−５〜−７ｐｐｍの幅広いホスホノ−ホスフェートピークを示し、また約２１〜２３ｐｐｍのホスホネートピークも示す。１３〜１５及び２１〜２３ｐｐｍの３１Ｐ−ＮＭＲ面積に基づいて、ホスホノ−ホスホネート：ホスホネート比は、９３：７である。この分析に基づいて、ポリマーは、ＳＶＳから得られる３０モル％の繰り返し単位、ＶＢＰＰから得られる６５モル％の繰り返し単位、及び（４−ビニルベンジル）ホスホネートから得られる５モル％の繰り返し単位を含有していた。含水量は、重量ベースで１８％であると計算された。
実施例３１ （ホスホノーモノホスフェートエチル）−アクリルアミドとＳＶＳとの共重合
Figure 2021505562
ＳＶＳ（Ａｌｄｒｉｃｈ、２５％水溶液、４．７３ｍｍｏｌ）を丸底フラスコに入れ、フラスコのヘッドスペースを流動窒素で１５分間パージした。フラスコを密封し、６０℃まで加熱した。過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ、Ａｌｄｒｉｃｈ、１４１ｍｇ、全モノマーに対して５％）を１．０ｇの水に加えた。ホスホノ−モノホスフェート（エチル）−アクリルアミド（実施例９、４．９５ｍｍｏｌ）を５．２５ｇの水に加えた。ＳＶＳを含むフラスコに、０．１ｍＬのＡＰＳ溶液、及び１．０ｍＬ（ホスホノ−モノホスフェートエチル）−アクリルアミドを２０分毎に３時間加えた。得られた溶液を撹拌し、６０℃で更に４時間撹拌した。
粗反応溶液を５００ｍＬの水で希釈し、１Ｎ ＮａＯＨでｐＨを８．５に調整した。この溶液を、逆浸透水に対して２Ｋ分子量のカットオフ透析膜で６日間透析した。凍結乾燥によって生成物から水を除去し、３．４ｇの黄褐色の固体を得た。Ｈ−ＮＭＲ及びＰ−ＮＭＲを粗反応溶液上で行った。ポリマー組成物は、およそ６２：３６：２のＳＶＳ：（ホスホノ−モノホスフェートエチル）−アクリルアミド：（ホスホネートエチル）−アクリルアミドである。
実施例３２ ＶＰＡ及びＡＡのコポリマーの重合後修飾
Figure 2021505562
実施例１８からのポリマーを、加熱器及び磁気撹拌器を装備した２５０ｍＬの一口丸底フラスコ中で、１５０ｍＬのＭｅＯＨ中２．３グラムを還流させることによってエステル化した。還流の１時間後、短い経路蒸留ヘッドを加え、およそ３分の１のＭｅＯＨを除去した。次いで、このＭｅＯＨを、新鮮な無水ＭｅＯＨで合計４回交換した。この手順により、アクリル系繰り返し単位のメチルエステルへの約４７％の変換率をもたらした。次に、濃硫酸を２滴加え、溶液を４８時間還流させた。この手順により、合計メチルエステル含有量をＨ ＮＭＲによって８３％に増加させた。加えて、約９％のホスホネートエステルを、Ｐ ＮＭＲによってモノメチルホスホネートエステルに変換した。
磁気的に撹拌して乾燥させた５０ｍｌの一口丸底フラスコに、メチルエステル含有ポリマー（０．５、１．６３ｍｍｏｌ Ｐ）及び１５ｍｌのＤＭＦを窒素下で入れた。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、膨潤したポリマーのボールを得た。次に、トリブチルアミン（０．７８ｍＬ、Ｐモノマーに対して２．０当量）を加え、室温で一晩撹拌し、均質な溶液を得た。ＣＤＩ（３３０ｍｇ、Ｐモノマーに対して１．２５当量）及び５ｍＬのＤＭＦを予混合し、溶液に加えた。得られた混合物を一晩撹拌し、均質な溶液を得た。
Ｈ３ＰＯ４（４７９ｍｇ、３当量）、トリブチルアミン（１．２６ｍＬ、３．５等量）、及び５ｍＬのＤＭＦを混合し、音波処理した後、ポリマー含有溶液に加えた。得られた溶液を室温で一晩撹拌した。得られた溶液から、真空下（９トール）でおよそ６０℃の最終温度まで溶媒を取り除いた。
得られたものを５０ｍｌの１Ｎ ＮａＯＨに溶解し、ｐＨ１３．１５の溶液を得て、一晩撹拌した。得られた溶液から、流動乾燥窒素で水を取り除いて、白色ペーストを得た。ペーストを１時間かけて６０ｍＬのＭｅＯＨに溶解し、得られた固体を収集し、２．５２グラムまで乾燥させた。粗固体を水に溶解し、ｐＨを９に調整し、得られた溶液を前述の実施例に記載のように透析した。凍結乾燥後、０．６７ｇの白色のふわふわした固体を収集した。Ｐ ＮＭＲは、初期ホスホネート基からのホスホノ−モノホスフェート基の約２０％の収率を示した。
実施例３３ （ホスホノーモノホスフェートエチル）−メタクリレートとＳＶＳとの共重合
Figure 2021505562
実施例７からの５．７ｍｍｏｌのＳＶＳ及び３．７９ｍｍｏｌの（ホスホノ−モノホスフェートエチル）−メタクリレートを使用して、実施例３１の手順に従った。凍結乾燥後、１．５ｇの白色固体を８６％のポリマー、１４％の水／不活性物質で収集した。ポリマー組成物は、およそ６３：３５：２のＳＶＳ：（ホスホノ−モノホスフェートエチル）−メタクリレート：（ホスホネートエチル）−メタクリレート。
実施例３４ （プロピルホスホノーモノホスフェートエチル）−メタクリレートとＳＶＳとの共重合
Figure 2021505562
実施例８からの３．７ｍｍｏｌのＳＶＳ及び３．５ｍｍｏｌの（プロピルホスホノ−モノホスフェート）−メタクリレートを使用して、実施例３１の手順に従った。凍結乾燥後、１．８４ｇの白色固体を８６％のポリマー、１４％の水／不活性物質で収集した。ポリマー組成物は、およそ５６：４４のＶＳＡ：（プロピルホスホノ−モノホスフェート）−メタクリレート。
実施例３５ ＶＰＡのホモポリマーの重合後修飾
Figure 2021505562
ポリ（ビニルホスホン酸）（５００ｍｇ）を１００ｍｌの丸底フラスコに加え、続いてメタノール（２０ｍｌ）を加えた。トリブチルアミン（１．１ｍＬ）を混合物に加え、３０分間撹拌したところ、混合物は均質になった。得られた溶液を真空下で濃縮し、続いてピリジン（１０ｍＬ）を加え、真空下で３回除去した。得られた固体を１０ｍＬのピリジンに溶解した。ジフェニルホスホリルクロリド（９５６μＬ、１当量）をゆっくり加えたが、沈殿物が反応混合物中に形成されたため、それを追加のピリジン（５０ｍｌ）で希釈した。１時間のモノ（トリブチルアミン）ホスフェートを加え（３．３ｍＬ、３当量）、これを一晩撹拌した。
真空下で溶媒を除去し、得られた固体を水に溶解し、透析した。透析後、凍結乾燥により水を除去して、粘着性固体を得た。ＰＮＭＲ分析は、ホスホネートの８７．７％が隣接するホスホネートを有する無水物であったが、１２．３％はホスホノ−モノホスフェートであったことを示した。
実施例３６ ポリメチル−ビニルホスホネートの重合後修飾
実施例３２と同様の手順に従い、磁気的に撹拌して乾燥させた丸底フラスコに、ポリメチルビニルホスホネート、ＤＭＦを入れ、窒素でパージする。次に、トリブチルアミン（Ｐモノマーに対して２．０当量）を加え、室温で一晩撹拌し、均質な溶液を得る。ＣＤＩ（Ｐモノマーに対して１．２５当量）及びＤＭＦを予混合し、溶液に加えて、これを一晩撹拌する。Ｈ３ＰＯ４（３当量）、トリブチルアミン（３．５等量）及びＤＭＦを混合し、音波処理した後、ポリマー含有溶液に加える。得られた溶液を室温で一晩撹拌する。得られた溶液を真空下（９トール）でおよそ６０℃の最終温度まで溶媒を取り除き、ホスホノ−ホスフェート含有ポリマーを得る。
実施例３７ ランダムホスホネート含有ポリマーの重合後修飾
ホスホン酸化ポリエチレンは、Ａｎｂａｒ（Ｍ．Ａｎｂａｒ，Ｇ．Ａ．Ｓｔ．Ｊｏｈｎ ａｎｄ Ａ．Ｃ Ｓｃｏｔｔ，Ｊ Ｄｅｎｔ Ｒｅｓ Ｖｏｌ ５３，Ｎｏ ４，ｐｐ ８６７−８７８，１９７４）又はＳｃｈｒｏｅｄｅｒ ａｎｄ Ｓｏｐｃｈａｋ（Ｊ，Ｐ．Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ ａｎｄ Ｗ．Ｐ．Ｓｏｐｃｈａｋ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｖｏｌｕｍｅ ４７ Ｉｓｓｕｅ １４９ ｐ ４１７（１９６０））の説明に従って合成される。簡潔に述べると、１０ｇのポリエチレンを、ポリマーが溶解するまで、還流で２００ｇのＰＣｌ３を含む乾燥フラスコ内で反応させる。次に、溶解した溶液を通して乾燥酸素を流す。得られた溶液を蒸留して全体体積を半分低減し、氷チップ上に注ぎ、ホスホン酸化ポリエチレンを生成する。このホスホン酸化ポリエチレンを、実施例３６の手順に従って反応させる。
実施例３８ ポリ（ビニルベンジルホスホン酸）含有ポリマーの重合後修飾
ポリ（ビニルベンジルホスホン酸）は、Ａｎｂａｒらによって記載されているようにメタノール中の熱を使用して（４−ビニルベンジル）ホスホン酸を重合することによって、又はモノマーに対する５〜１０％負荷での過硫酸アンモニウムなどの開始剤を使用することによって合成される。得られたポリマーを、実施例３６の手順に従って反応させる。
実施例３９ 側鎖上のホスホノホスフェートモノマー及びポリマーの合成
Figure 2021505562
ジメチル（２−ヒドロキシエチル）ホスホネートの代わりにジエチル（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシ）エチルホスホネートなどの第一級ヒドロキシ基を有するエチレングリコールダイマー、トリマー、テトラマー、又はポリマーを用いて、実施例１２の手順に従った。エチルホスホネート終端エチレングリコール単位は、Ｂｒｕｎｅｔ ｅｔ ａｌ．（Ｅｒｎｅｓｔｏ Ｂｒｕｎｅｔ，＊Ｍａｒｉ’ａ Ｊｏｓｅ’ｄｅ ｌａ Ｍａｔａ，Ｈｕｓｓｅｉｎ Ｍ．Ｈ．Ａｌｈｅｎｄａｗｉ，Ｃａｒｌｏｓ Ｃｅｒｒｏ，Ｍａｒｉｎａ Ａｌｏｎｓｏ，Ｏｌｇａ Ｊｕａｎｅｓ，ａｎｄ Ｊｕａｎ Ｃａｒｌｏｓ Ｒｏｄｒｉ’ｇｕｅｚ−Ｕｂｉｓ Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２００５，１７，１４２４−１４３３）の手順に従って合成され得る。簡潔に述べると、所望のエチレングリコールダイマー、トリマー、テトラマー、又はポリマー（１当量）を、Ｃｓ２ＣＯ３（１．２当量）ジエチルビニルホスホン酸（１２．５当量）の９０℃混合物に２〜４日間かけて加える。精製は、水ジクロロメタンで抽出し、続いてフラッシュクロマトグラフィによって実施する。ホスホノ−ホスフェート含有モノマーの重合を、実施例２２に記載のように実施して、ホモポリマーを得るか、又は実施例１９、２０、２３、２４、２５、又は２６に記載のようにコモノマーを用いてコポリマーを得た。
実施例４０ 重合後修飾による側鎖上のホスホノホスフェートポリマーの合成
Figure 2021505562
エトキシル化ポリビニルアルコールを実施例３８に記載のように反応させて、ホスホネート終端エトキシル化ポリビニルアルコールポリマーを生成する。エトキシル化ポリビニルアルコールは、密封した反応器中のポリビニルアルコールを、８５〜１２０℃の温度及び２０〜２００ｐｓｉｇの圧力で、数時間にわたってゆっくりと加えられされたメトキシド又は水酸化ナトリウム及びエチレンオキシドなどの塩基触媒と反応させることによって合成される。このホスホネート終端ポリマーは、実施例３６に記載のように反応して、ホスホノ−ホスフェート含有ポリマーを生成し、ここでホスホノ−ホスフェートが重合後修飾によってポリマーの側鎖に結合される。
実施例４１ ジメチルビニルホスホネート（ＤＭＶＰ）とＳＶＳとの共重合
Figure 2021505562
ＳＶＳ（Ａｌｄｒｉｃｈ、２５％水溶液、１１．０ｍｍｏｌ）を丸底フラスコに入れ、フラスコのヘッドスペースを流動窒素で１５分間パージした。フラスコを密封し、６０℃まで１５分間加熱した。過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ、２２５ｍｇ）を１．０ｇの水に加えた。３０分毎に、０．１ｍＬのＡＰＳ溶液及び０．１ｍＬのＤＭＶＰ（Ａｌｄｒｉｃｈ、１．５ｇ、１．３ｍＬ、１１．０ｍｍｏｌ）を合計６時間かけて反応に加えた。得られた溶液を６０℃で２４時間撹拌した。
粗反応溶液を２５０ｍＬの水で希釈し、逆浸透水に対して２Ｋ分子量のカットオフ透析膜で４日間透析した。透析水の初期ｐＨは５．８であったが、２．５に低下した。
凍結乾燥によって生成物から水を除去し、２．４ｇの白色固体を得た。
ＮＭＲ分析に基づいて、ポリマーは、ＳＶＳから得られる５６．９モル％の繰り返し単位、４３．１モル％のＤＭＶＰを含有していた。含水量は、重量ベースで１０．４％であると計算された。
実施例４２ 実施例２３の共重合、（エチルホスホノ−モノホスフェート）−ビニルエーテル及び（ＡＭＰＳ）の共重合
Figure 2021505562
（エチルホスホノ−モノホスフェート）−ビニルエーテル（実施例１１、４．７ｍｍｏｌ）、水５ｍＬ、及びＡＭＰＳ（４ｇの５０％溶液、８．７ｍｍｏｌ）を丸底フラスコに入れ、フラスコのヘッドスペースを流動窒素で１５分間パージした。フラスコを密封し、６０℃まで１５分間加熱して、均質な溶液を得た。過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ、３０６ｍｇ）を１．１ｇの水に溶解した。３０分毎に、０．１ｍＬのＡＰＳ溶液を、合計４時間にわたって反応物に加えた。得られたものを６０℃で４時間撹拌した。
粗反応溶液を７５０ｍＬの水で希釈し、逆浸透水に対して２Ｋ分子量のカットオフ透析膜で８日間透析した。
凍結乾燥によって生成物から水を除去し、２．１２ｇの黄褐色の固体を得た。
ＮＭＲ分析に基づいて、ポリマーは、ＡＭＰＳから得られる９０．８モル％の繰り返し単位、（エチルホスホノ−モノホスフェート）−ビニルエーテルから得られる９．２モル％の繰り返し単位を含有していた。固体は、７７重量％の水を含有することが見出された。
実施例４３ ＶＰＡ ＳＶＳコポリマー上のＰＳＰＭ
実施例１７からのポリマーを、ＰｏｌｙＳｃｉｅｎｃｅｓ Ｉｎｃから購入したポリビニルスルホネート及びポリビニルホスホネートのホモポリマーと共に、ＰＳＰＭモデルに従って試験した。結果を、ピロホスフェート及びポリホスフェートと共に図１及び表３（以下）に示す。
Figure 2021505562
実施例４４ ＶＰＡ ＳＶＳコポリマー上のＰＳＲＭ
実施例１７からのポリマーを、ＰｏｌｙＳｃｉｅｎｃｅｓ Ｉｎｃから購入したポリビニルスルホネート及びポリビニルホスホネートのホモポリマーと共に、ＰＳＲＭモデルに従って試験した。結果を、ピロホスフェート、ポリホスフェート、及び水処理液と共に図２及び表４（以下）に示す。
Figure 2021505562
実施例４５ ＶＰＰ ＳＶＳコポリマー上のＰＳＰＭ
実施例２０からのポリマーを、ＰＳＰＭモデルに従って試験した。結果を、ピロホスフェート及びポリホスフェートと共に図３及び表５（以下）に示す。
Figure 2021505562
実施例４６ ＶＰＰ ＳＶＳコポリマー上のＰＳＲＭ
実施例２０からのポリマーを、ＰＳＲＭモデルに従って試験した。結果を、ピロホスフェート、ポリホスフェート、及び水処理液と共に図４及び表６（以下）に示す。
Figure 2021505562
実施例４７ 混合コポリマー上のＰＳＲＭ及びＰＳＰＭ
下記の前述の実施例からのポリマーを、ＰＳＲＭ及びＰＳＰＭモデルに従って試験した。結果を、ピロホスフェート、ポリホスフェート、及び水処理液と共に表７（以下）に示す。
Figure 2021505562
Figure 2021505562
Figure 2021505562
実施例４８〜５２の一般的な化学スキーム−ビニルホスホノ−モノホスフェート（ＶＰＰ）又は［ビニルホスホン酸リン酸無水物］、及び水の除去による他の伸長ビニルホスホノ−ホスフェート（ｅＶＰＰ）の合成
以下の化学スキームは、所望の一次生成物、ＶＰＰ、及びＶＰＰＰを形成するために使用される実施例４８〜５２の一般的な反応スキームを示し、いくつかの他の生成物は、以下の実験の全てではないが一部で観察された。最終的に特定された生成物分布の個々の例を参照されたい。
Figure 2021505562
実施例４８−３当量のＰＡを有する掃気ガスを使用した蒸発による、ＶＰＰ及びｅＶＰＰの合成
磁気撹拌器及び中央ネックに短経路蒸留ヘッドを備えた５０ｍＬの三口丸底フラスコに、１グラムのビニルホスホン酸（ＶＰＡ）及び２．７２ｇ（３当量）の９９％リン酸（ＰＡ）を入れた。１つの側頸部を停止させ、窒素を他の側頸部を通して蒸留ヘッドから掃出させた。フラスコを１０５℃に加熱した油浴に入れ、その温度で２７時間撹拌した。試料（約１滴）を所望の時点で除去し、１ｍＬのＤ７−ＤＭＦに０．２５ｍＬのトリブチルアミンを溶解し、Ｐ−ＮＭＲによって評価した。最終生成物は、ＶＰＡ、ビニル−ホスホノ−モノホスフェート（ＶＰＰ）、ビニル−ホスホノ−ピロホスフェート（ＶＰＰＰ）、ビニル−ホスホン酸無水物（ＶＰＰＶ）、リン酸（ＰＡ）、ピロリン酸（ＰＰ）、及び三リン酸（ＰＰＰ）を含有することが見出された。種の同定は、ＬＣＭＳを使用して確認した。加えて、反応中に重合が生じなかったと判定された最終的な２７時間の試料でＨ−ＮＭＲを行った。
２７時間の溶融物中の全てのビニル含有種の最終モル分布は、４３％ ＶＰＡ、３８％ ＶＰＰ、９％ ＶＰＰＰ、及び１０％ ＶＰＰＶであることが見出された。
実施例４９−真空及び３当量のＰＡを有する掃気ガスを使用した蒸発による、ＶＰＰ及びｅＶＰＰの合成
以下の変更を行い、実施例４８の手順に従った。短経路蒸留ヘッドを、大気に通気するのではなく、Ｂｕｃｈｉ真空ポンプに接続した。丸底フラスコを、１つの側頸部から一定の窒素流を有する実験の持続時間にわたって５０〜６０トールに排気した。３２及び４８時間でのサンプリングは、３１〜３２％ ＶＰＡ、４０〜４１％ ＶＰＰ、１４％ ＶＰＰＰ、及び１３〜１４％ ＶＰＰＶのビニル含有分布での時点間の変化をほとんど示さなかった。ＶＰＰＰＶに対応するシグナルもまた、Ｐ−ＮＭＲで観察されたが、他のピークと重複するため定量化しなかった。
実施例５０−真空及び６当量のＰＡを有する掃気ガスを使用した蒸発による、ＶＰＰ及びｅＶＰＰの合成
ＶＰＡに対して６等量のＰＡを用いて、実施例４９の手順に従った。７２時間におけるビニル含有種の分布は、３１％ ＶＰＡ、４０％ ＶＰＰ、２１％ ＶＰＰＰ、及び８％ ＶＰＰＶであった。ＶＰＰＰＶに対応するシグナルもまた、Ｐ−ＮＭＲで観察されたが、他のピークと重複するため定量化しなかった。
実施例５１−無水亜リン酸（Ｐ２Ｏ５、五酸化リン）との反応による、ＶＰＰ及びｅＶＰＰの合成
磁気的に撹拌した２０ｍＬのシンチレーションバイアルに、２．２４ｇの水中８５重量％のリン酸、１．０１ｇの９０％ビニルホスホン酸、及び２．５五酸化リンを（その順序で）加えた。６としてのビニルホスホネートと全ホスフェートのモル比（ホスフェートのモル数とＰ２Ｏのモル数の２倍の総和として計算）。バイアルを１７５℃に加熱し、実施例Ｘの手順を使用して１時間でＰ ＮＭＲのために試料採取した。特定されたビニル含有種のモル組成は、３４％ ＶＰＡ、４１％ ＶＰＰ、１９％ ＶＰＰＰ、及び５％ ＶＰＰＶであった。更なるビニルピークは、Ｐ ＮＭＲで可視であり、ＶＰＰＰＰ及びＶＰＰＰＰＰを含むより大きい種に対応する可能性が高い。ＬＣＭＳにより、全て陰イオンモードで可視である、ＶＰＰ、ＶＰＰＰ、ＶＰＰＰＰ、ＶＰＰＰＰＰ、ＶＰＰＰＰＰＰ、及びＶＰＰＰＰＰＰＰのピークを有するより高次のホスホノ−ホスフェートの存在が確認された。
実施例５２−実施例４９のスケールアップ及び精製
材料全体を５倍増加させて、実施例４９の手順に従った。３２時間での試料採取は、３５％ ＶＰＡ、３７％ ＶＰＰ、１２％ ＶＰＰＰ、１２％ ＶＰＰＶ、及び４％ ＶＰＰＰＶのビニル含有種の分布を示した。
冷却後、粗反応混合物のバルクを４０ｍｌの無水ＤＭＦに溶解した。溶解した溶液を、１００ｍＬの無水ＤＭＦ中の２８．１ｇのトリエチルアミン（出発酸の合計に基づいて１．５当量）の溶液に、５分間かけて迅速に撹拌しながら加えた。得られた溶液上でＰ−ＮＭＲを行ったところ、粗反応混合物からの分布と一致した。
得られた溶液から、７０℃及び２５トールでＤＭＦを取り除き、３８．４ｇの粘性の黄色油を得た。これを１００ｍＬのＨ２Ｏに溶解し、２．５のｐＨを有する溶液を得て、これを１１０ｇの１０％ ＮａＯＨで１１．０に調整し、透明な溶液を得た。Ｐ−ＮＭＲは、得られた溶液上で実行され、これは、前の試料と一貫した生成物分布を示したが、ＶＰＰＶのおよそ２０％の低減を伴っていた。室温で１時間放置した後、白色沈殿物が形成され、これを濾過によって収集し、周囲空気中で一晩４．６５ｇまで乾燥させた。この沈殿物は、約９０％ピロホスフェートであり、４％のホスフェート及び各々３％未満のＶＰＡ、ＶＰＰ、及びＰＰＰを伴うことが見出された。濾液から溶媒を取り除き、４９．４ｇの透明な粘性油を得た。得られた油のｐＨをリトマスによって確認し、約７であることが見出された。これを追加の水でおよそ１２５ｇにし、７．５のｐＨを得て、これを１５．２ｇの１Ｎ ＮａＯＨで１１．０に調整した。このｐＨ １１溶液に、室温で３０分間急速撹拌しながら２５０ｍｌのＭｅＯＨを加えた。白色沈殿物が、１時間のうちに形成された。この沈殿物を濾過によって収集し、５０ｍＬの２：３ Ｈ２Ｏ：ＭｅＯＨで１回すすぎ、周囲空気下で一晩１７．９ｇまで乾燥させた。この沈殿物は、およそ４３％ピロリン酸、３９％リン酸、１０％ ＰＰＰ、３％ ＶＰＰ、及び４％ ＶＰＰＰであることが見出された。ＭｅＯＨ水溶液を、室温で一晩流動窒素下で濃縮して、３１．１ｇの粘性油を得た。油は、およそ３３％ ＶＰＡ、３３％ ＶＰＰ、８％ ＶＰＰＰ、１１％ ＰＡ、１０％ ＶＰＰＶ、及び３％ ＶＰＰＰＶのモルリン分布を有することが見出された。油は、残留水及びＤＭＦを有することも見出された。
油に、室温で１時間かけて３００ｍｌのＭｅＯＨを加え、濾過によって収集した白色沈殿物を得て、これを濾過によって収集し、１×５０ｍＬのＭｅＯＨをすすぎ、室温で２時間真空乾燥して、４．３ｇの白色粉末を得た。粉末は、４９％ ＶＰＰ、２６％ ＰＡ、６％ ＰＰ、１５％ ＶＰＰＰ、及び３％ ＶＰＡのモルリン分布を有することが見出された。ＭｅＯＨ溶液を、流動窒素下、室温で濃縮し、７．０ｇの白色ペーストを得た。白色ペーストの組成は、およそ７３％ ＶＰＡ、２３％ ＶＰＰ、及び５％ ＶＰＰＰＶであることが見出された。
実施例５３−ＶＰＰＰ含有ポリマーを生成するための重合、ＰＳＰＭ及びＰＳＲＭを用いた試験
４９％ ＶＰＰ、２６％ ＰＡ、６％ ＰＰ、１５％ ＶＰＰＰ、及び３％ ＶＰＡを含有する実施例５２の白色粉末を、白色ＶＰＰＰ含有粉末（８．６ｍｍｏｌビニル基）及びＳＶＳ（８．６ｍｍｏｌビニル基）の５０／５０混合物を使用して、実施例１９及び２０の手順に従って重合した。透析及び凍結乾燥後、３．６ｇのポリマーを収集し、ＳＶＳに基づいて５７％モノマー、及びホスホネートに基づいて４３％を含有することが見出された。ホスホネート分布は、ＶＰＡから３％、ＶＰＰから７８％、及びＶＰＰＰから１８％であった。ポリマーは、２２％の不純物／水と共に、重量ベースで７８％活性であった。このポリマーを、それぞれ５．５及び１１．０のΔＬの値を有するＰＳＰＭ及びＰＳＲＭモデルで試験した。ＰＳＰＭの対照は、水２８．０、ＨＡＰブランク０．０、ピロホスフェート１８．０、ポリホスフェート４．０であり、ＰＳＲＭの対照は、水２４．２、ＨＡＰブランク０．０、ピロホスフェート１２．４、ポリホスフェート８．６であった。
実施例５４〜５７−口腔ケア配合におけるスケールアップ及び試験
以下の実施例は、ホスホノ−ホスフェートを含有するポリマーの、歯摩剤への配合、及びその後の着色汚れモデルの試験を示す。
実施例５４−実施例１９及び２０の２０〜３０ｇスケールアップ
実施例１９及び２０の手順を、９６．７ｍｍｏｌのＶＰＰ及び９６．７ｍｍｏｌのＶＳＡを使用して、他の試薬及び溶媒の等価増加と共にスケールアップした。透析及び凍結乾燥後、２７．１ｇのポリマーを収集し、ＳＶＳに基づいて５９％モノマー、ＶＰＰに基づいて４０％、及びＶＰＡに基づいて２％を含有することが見出された。ポリマーは、１７％の不純物／水と共に、重量ベースで８３％活性であった。
このポリマーを、それぞれ６．８及び１３．０のΔＬの値を有するＰＳＰＭ及びＰＳＲＭモデルで試験した。ＰＳＰＭの対照は、水２８．０、ＨＡＰブランク０．０、ピロホスフェート１４．３、ポリホスフェート３．１であり、ＰＳＲＭの対照は、水２５．０、ＨＡＰブランク０．０、ピロホスフェート１３．５、ポリホスフェート１０．７であった。
実施例５５−実施例１６及び１７の２０〜３０ｇスケールアップ
実施例１６及び１７の手順を、１４８ｍｍｏｌのＶＰＰ及び１２２ｍｍｏｌのＶＳＡを使用して、他の試薬及び溶媒の等価な増加と共にスケールアップした。透析及び凍結乾燥後、２６．８ｇのポリマーを収集し、ＳＶＳに基づいて５４％のモノマー、ＶＰＡに基づいて４６％を含有することが見出された。ポリマーは、１０％の不純物／水と共に、重量ベースで９０％活性であった。このポリマーを、それぞれ１０．２及び２０．２のΔＬの値を有するＰＳＰＭ及びＰＳＲＭモデルで試験した。ＰＳＰＭの対照は、水２８．０、ＨＡＰブランク０．０、ピロホスフェート１４．３、ポリホスフェート３．１であり、ＰＳＲＭの対照は、水２５．０、ＨＡＰブランク０．０、ピロホスフェート１３．５、ポリホスフェート１０．７であった。
実施例５６−実施例１９及び２０の１００ｇスケールアップ
実施例１９及び２０の手順を、３５４．５ｍｍｏｌのＶＰＰ及び４３３ｍｍｏｌのＶＳＡを使用して、他の試薬及び溶媒の等価な増加と共にスケールアップした。中和後、バルク溶液を水で９８１９ｇにして、１Ｎ ＮａＯＨでｐＨを１０に調整した。Ｔａｍｉ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ １０００ ＭＷＣＯカラム（Ｅ１９０６１３Ｎ００１）を使用して、タンジェンシャルフロー濾過（Tangential Flow Filtration（ＴＦＦ））によって、得られた溶液中で低ＭＷ不純物を減少させた。溶液をリザーバからカラムを通して汲み上げ、リザーバに戻した。カラムの細孔を通過した流出液を、秤上のフラスコ内に収集した。第１の実施では、３．５ｋｇの流出液が収集されるまで溶液を汲み上げた。次いで、リザーバ中の残留溶液を最大約９ｋｇまで戻した。４．８ｋｇを除去してこの手順を繰り返し、リザーバを１１ｋｇにした。最終の実施では、６ｋｇの流出液を除去した。最終ＴＦＦの後、濃縮溶液を０．２２μｍフィルタ（Ｓｔｅｒｉｃｕｐ ５００ｍｌ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｎｉｔ，Ａｌｄｒｉｃｈ）を通して濾過した。
室温で５日間、流動窒素下で蒸発させることによって濾過した後、最終ＴＦＦ濃縮物から水を除去し、１７３ｇの黄褐色ペーストを得た。これを真空下、１トール未満で４８時間更に乾燥させ、１３７．２ｇの淡黄褐色固体を得た。固体は、ＳＶＳに基づく６６％モノマー、ＶＰＰに基づく３４％を含有することが見出された。ポリマーは、２０％の不純物／水と共に、重量ベースで８０％活性であった。このポリマーを、それぞれ６．５及び１１．５のΔＬの値を有するＰＳＰＭ及びＰＳＲＭモデルで試験した。ＰＳＰＭの対照は、水２８．０、ＨＡＰブランク０．０、ピロホスフェート１８．０、ポリホスフェート４．０であり、ＰＳＲＭの対照は、水２４．２、ＨＡＰブランク０．０、ピロホスフェート１２．４、ポリホスフェート８．６であった。
実施例５７−実施例５４〜５６の配合及び試験
この実施例における全ての百分率は、特に指定のない限り、重量による。
組成物は、以下のように調製した。
組成物１は、市販のＣｒｅｓｔ Ｃａｖｉｔｙ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｇｕｌａｒ Ｆｌａｖｏｒであった。
組成物２は、市販のＣｒｅｓｔ ＰｒｏＨｅａｌｔｈ Ｃｌｅａｎ Ｍｉｎｔ Ｓｍｏｏｔｈ Ｆｏｒｍｕｌａであった。
組成物３は、ポリマー実施例５４を加えた組成物２と同じである。
組成物２を、Ｓｐｅｅｄｍｉｘジャーに量り入れた。次いで、ポリマー実施例５４をＳｐｅｅｄｍｉｘジャーに加え、均質になるまでＳｐｅｅｄｍｉｘｅｒで混合した。次いで、ｐＨをｐＨ電極で測定し、２Ｎ ＨＣｌをＳｐｅｅｄｍｉｘｅｒに加えて混合し、ｐＨを目標の約６に調整した。
組成物４は、ポリマー実施例５５を加えた組成物２と同じである。組成物２を、Ｓｐｅｅｄｍｉｘジャーに量り入れた。次いで、ポリマー実施例５５をＳｐｅｅｄｍｉｘジャーに加え、均質になるまでＳｐｅｅｄｍｉｘｅｒで混合した。次いで、ｐＨをｐＨ電極で測定し、５０％ ＮａＯＨ溶液をＳｐｅｅｄｍｉｘｅｒに加えて混合し、ｐＨを目標の約６に調整した。
組成物５は、ソルビトールのおよそ半分をミキサーに加え、タンク上の加熱／冷却ジャケットを用いて６５℃に加熱し、真空を引くことによって、パイロットスケールのミキサーで調製した。別の容器では、１重量パーセントのシリカと、全てのヒドロキシエチルセルロースとを均質になるまでドライブレンドし、次いで混合容器内に真空引きした。アンカー撹拌器及び高剪断ローター／ステーター装置の両方を使用して混合物を混合及び均質化して、ヒドロキシエチルセルロースの均質性及び水和を確実にした。均質になると、ローター／ステーター装置をオフにした。残留ソルビトール、約２５％の水及び全ての青色染料を加え、アンカー撹拌器を使用して均質になるまで混合した。別の容器では、１重量パーセントのシリカ、全てのサッカリン、及び全てのカラギーナンをドライブレンドし、高剪断ローター／ステーター装置及びアンカー撹拌器を稼働させて、真空下で主要混合容器内に引き込んだ。均質になると、ローター／ステーターをオフにした。次に、残留シリカを真空下で主要混合容器に引き込み、２６インチ以上の水銀の真空下で、アンカー撹拌器を使用して混合した。次いで、バッチを加熱／冷却ジャケットを介しておよそ４９℃まで冷却しながら、アンカー撹拌器と混合し続けた。バッチが４９℃に達すると、アンカー撹拌器を停止させ、ミキサーを開け、風味及びラウリル硫酸ナトリウム溶液をバッチの上部に加えた。次いで、真空を２４インチの水銀に引っ張り、バッチが均一に混合されるまで、アンカー撹拌機及びローター／ステーターをオンにした。混合後、ローター／ステーターをオフにし、真空を２７インチの水銀に引っ張って空気を除去した。別個の容器内で、水の残りの７５％を６５Ｃに加熱した。グルコン酸ナトリウムを水に加え、溶解するまで混合した。次いで、フッ化第一スズをグルコネート溶液に加え、溶解するまで混合した。次いで、塩化第一スズをグルコネート溶液に加え、溶解するまで混合した。この溶液を調製した後、真空下で主要混合容器に加え、均質になるまでアンカー撹拌器を使用して混合した。混合後、水酸化ナトリウムを主要混合容器に真空下で加え、アンカー撹拌器及びローター／ステーターを使用して均質に混合した。均質になると、ローター／ステーターをオフにし、加熱／冷却ジャケットを３０℃に下げ、真空を２６インチの水銀に引っ張った。バッチを、温度が３５℃に達するまで真空下で混合し、それを主要混合容器から汲み出した。
組成物６は、ポリマー実施例５６を加えた組成物５と同じである。組成物５を、Ｓｐｅｅｄｍｉｘジャーに量り入れた。次いで、ポリマー実施例５６をＳｐｅｅｄｍｉｘジャーに加え、均質になるまでＳｐｅｅｄｍｉｘｅｒで混合した。次いで、ｐＨをｐＨ電極で測定し、約６．のｐＨを達成するために更なる調整は必要なかった。
組成物７は、ポリマー実施例５６を加えた組成物２と同じである。組成物２を、Ｓｐｅｅｄｍｉｘジャーに量り入れた。次いで、ポリマー実施例５６をＳｐｅｅｄｍｉｘジャーに加え、均質になるまでＳｐｅｅｄｍｉｘｅｒで混合した。次いで、ｐＨをｐＨ電極で測定し、５０％ ＮａＯＨ溶液をＳｐｅｅｄｍｉｘｅｒに加えて混合し、ｐＨを目標の約６に調整した。
Figure 2021505562
実施例５８−リン酸及び尿素との反応による、ＶＰＰ及びｅＶＰＰの合成
本実施例の全ての試料について、以下の一般的な手順に従った。
シンチレーションバイアルに、以下の表１に記載されるように、ＶＰＡ、８５％又は９９％のＨ３ＰＯ４、尿素、及び水を入れた。得られた溶液を、均質な溶液が得られるまで、６０℃でおよそ１５分間撹拌した。得られた溶液を、８００ｍＬのビーカーに高温で移した。これを、循環空気流及び外部換気を備えたプログラム可能な実験室オーブンに入れた。全ての試料を以下のように加熱した。
１）室温から１１０℃まで１５分間かけて上昇させる。
２）１１０℃で３時間保持する。
３）１１０℃から１５０℃まで１５分間かけて上昇させる。
４）以下の表に記載されるように、１５０℃で１５分間又は６０分間保持する。
５）室温まで冷却し、一晩放置する。
Ｐ−ＮＭＲを粗反応生成物（５滴の３０％ ＮａＯＤを含む、１ｍＬのＤ２Ｏ中約５０ｍｇの反応生成物）上で行った。生成物は、ＶＰＡ、ビニル−ホスホノ−ホスフェート（ＶＰＰＡ）、ビニルホスホノ−ピロホスフェート（ＶＰＰＰＡ）、ビニルホスホン酸無水物（ＳＭ−Ａｎ）、リン酸（ＰＡ）、ピロリン酸及び三リン酸（ＰＰＰ）を含有することが見出された。Ｐ−ＮＭＲからの面積を以下の表３に示す。Ｈ ＮＭＲ’もまた、反応生成物上で実行して、加熱中のＶＰＡの重合を確認した。ポリマーは観察されなかった。
Figure 2021505562
実施例５９−ポリマーとリン酸及び尿素との反応による、ＶＰＰ及びｅＶＰＰを含有するポリマーの合成
Figure 2021505562
ジメチルビニルホスホネート、ＤＭＶＰ（１０．６ｇ、７７．９ｍｍｏｌ）及びビニルスルホン酸ナトリウム溶液、ＳＶＳ（２５％水溶液、４０．５ｇ、７７．９ｍｍｏｌ）を１００ｍＬの丸底フラスコに入れた。フラスコを窒素で１５分間パージし、６０℃に加熱した。過硫酸アンモニウムＡＰＳ、８８８ｍｇ、全モノマーの２．５５％を４ｇの水に入れ、窒素で５分間脱気した。ＤＭＶＰ及びＳＶＳを含有する溶液にＡＰＳ溶液を加え、得られた溶液を窒素下、６０℃で２４時間撹拌した。
１Ｈ−ＮＭＲ及び３１Ｐ−ＮＭＲを粗反応溶液上で行い、約９９％のモノマー転化率を、ホスホネート基から約３７ｐｐｍの幅広いＰポリマーピークで観察した。
粗反応溶液を、２０７ｇの水で、水中１０重量％のポリマーに希釈した。これに、３００ｍＬのアセトンを室温で連続撹拌しながら３０分間かけて加えて、濁った溶液を得た。分液漏斗中で３０分間静置した後、より低い粘性のポリマー豊富なシロップ及び上部流体有機層が形成された。下層を収集し、溶媒を窒素下で一晩蒸発させ、続いて真空で２時間、１トールで蒸発させて、１５．３グラムの粘着性の黄褐色固体を得た。１Ｈ−ＮＭＲ及び３１Ｐ−ＮＭＲを、この固体上で、内部標準のトリメチルホスフェートで実行して、５０：５０比のＤＭＶＰ：ＳＶＳ由来の基を示した。
粘着性黄褐色固体を３０グラムの水及び４５グラムの濃ＨＣｌ（約３７％）と混合して、乳白色の溶液を得た。この混合物を４８時間還流させて、わずかに褐色の透明溶液を得た。水及びＨＣｌを、６０℃及び２０トールで動作する回転蒸発器上の溶液から約２０ｍＬの総体積まで取り除いた。追加の１００ｍＬの水をこの残留分画に加え、ストリッピングを繰り返し、次いで２００ｍＬの水を加え、試料を凍結し、凍結乾燥させて、１１．８ｇの黄褐色固体を得た。３１Ｐ−ＮＭＲは、約３７〜約３２ｐｐｍのポリマービークのシフトを示し、一方１Ｈ−ＮＭＲは、メチルエステルピークに対応する約３．８ｐｐｍでのピークポリマーピークの消失を示した。内部標準による分析は、およそ４７〜５３の硫黄含有基に対するＰ含有基の比、及び８２．４％の重量活性を示した。
１００ｍＬのビーカーに、４．８５グラムの８５％リン酸及び２．７７グラムの尿素を入れ、６０℃まで１５分間加熱した後、室温に冷却して透明な溶液を得た。４７：５３のＰ：Ｓの算出比を有する５グラムの８２．４％活性ポリマーを１５ｍＬの水に溶解し、これを１００ｍＬのビーカー中のリン酸／尿素混合物に加えた。これを、循環空気流及び外部換気を備えたプログラム可能な実験室オーブンに入れ、以下のように加熱した。
１）室温から１１０℃まで１５分間かけて上昇させる。
２）１１０℃で３時間保持する。
３）１１０℃から１５０℃まで１５分間かけて上昇させる。
４）１５０℃で１５分間保持する。
５）室温まで冷却し、一晩放置する。
１１．４グラムのスポンジ状白色生成物を収集した。Ｐ−ＮＭＲを粗反応生成物（２滴の３０％ ＮａＯＤを含む、１ｍＬのＤ２Ｏ中約１５０ｍｇの反応生成物）上で行った。Ｐ−ＮＭＲは、ポリマー鎖上のホスホノ−ホスフェート基に対応する約−５ｐｐｍでの幅広いピークを示した。このピークの一部はピロホスフェートと重なり、定量化が困難である。
粗製物のバルク１１．４ｇを５０ｍＬの水に溶解し、撹拌下で丸底フラスコに入れ、５０ｍＬのメタノールを３０分間かけて加えて、濁った溶液を得た。分液漏斗に３０分間静置すると、得られたより低い粘性のポリマー豊富なシロップ層が得られ、これを分離した（９．５ｇ）。ポリマー対ホスフェート対ピロホスフェートの比は、Ｐ−ＮＭＲによって評価され、１６１：４３：１１３であることが見出された。
５０ｍＬの水及び５０ｍＬのメタノールを使用して、上記の９．５グラムのシロップ上で沈殿を繰り返した。２．１３ｇのシロップが得られた。Ｐ−ＮＭＲは、ポリマー対ホスフェート対ピロの比が、１５８：３：１８であることを示した。
得られたシロップを、２５０ｍＬの逆浸透（ＲＯ）水にし、Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｓｌｉｄｅ−Ａ−Ｌｙｚｅｒ透析フラスコ（２Ｋ ＭＷＣＯ）中の透析によってＲＯ水（飽和重炭酸ナトリウム溶液でｐＨを８．５に調整した）に対して６日間更に精製した。凍結及び凍結乾燥によって水を除去し、１．５９グラムの白色固体を得た。１Ｈ−ＮＭＲ及び３１Ｐ−ＮＭＲは、収集されたポリマーが、約４１％のＰモノマー及び５９％のＳモノマーであることを示した。Ｐ含有基の分析は、少量のホスホノ−ピロホスフェート基と共に、約２２％のホスホノ−ホスフェート基を示した。残留Ｐ含有基は、ホスホネート及びホスホネート無水物構造の混合物であると思われた。ポリマーは、８７．４重量％活性として計算された。
実施例６０ 精製によるビニルホスホノ−モノホスフェート（ＶＰＰ）及びビニルスルホン酸ナトリウム（ＳＶＳ）の共重合
Figure 2021505562
ＶＰＰ（実施例１に記載のようにより大きなスケールで作製される、６４．６ｇの活性物質、２５４ｍｍｏｌ）及びＳＶＳ（２５％水溶液、１６１．６ｇ、３１０ｍｍｏｌ）、５５：４５のＳＶＳ対ＶＰＰの初期モル比を５００ｍＬの丸底フラスコに入れ、撹拌し、フラスコのヘッドスペースを流動窒素で６０分間パージした。９．５ｍＬの１Ｍ ＮａＯＨを加えることにより、溶液のｐＨを８．５から１０．５に上昇させた。フラスコを流動窒素でパージし、６０℃まで加熱し、この時点で過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ、Ａｌｄｒｉｃｈ、水中７．７３ｍＬの１０％溶液、ｍｇ、全モノマーに対して０．６％）を加えた。得られた溶液を６０℃で２４時間撹拌した。
１Ｈ−ＮＭＲ及び３１Ｐ−ＮＭＲを粗反応溶液上で行った。７８％の全モノマー変換率は、ホスホネート基から約１８〜２３ｐｐｍ及びホスホネート基に結合したホスフェートから−６〜−１０の幅広いＰポリマーピークで観察された。
メタノールアリコートを１５分間かけて１０％活性ポリマーを含有する撹拌溶液に加えることにより、ポリマーを精製した。濁った溶液を得て、分液漏斗に移し、更に１５分間静置して、より低い粘性のポリマー豊富なシロップ及び上部流体層に完全に分離させた。下部ポリマー層を収集し、上部層を、メタノールの追加のアリコートを使用して再沈殿させ、同じ手順を繰り返した。次いで、全ての試料を真空下で２日間乾燥させ、最終質量を以下の表４に記録した。
Figure 2021505562
加えて、およそ５０ｍｌの残留上部Ｈ２Ｏ／ＭｅＯＨ層を室温で一晩Ｎ２流下で濃縮し、続いて真空下、室温で２４時間乾燥させて、２．５ｇの白色固体を得た。サイズ排除クロマトグラフィ／ゲル浸透クロマトグラフィ（ＳＥＣ又はＧＰＣ、シリーズ中３カラム、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ ＭＣＸ１０００Ａ、ＭＣＸ５００Ａ、及びＭＣＸ１００Ａ（全て５μｍ）、ガードカラム、０．２Ｍ ＮａＮＯ３移動相１ｍＬ／分）は、最も高い分子量を有する分画１及び最低分子量を有する分画６の分子量の連続的な減少を示した。ポリマー分析から得られるＧＰＣトレースプロットは、図５として提供される。より高い分子量は、より短い保持時間によって表され、一方、より低い分子量は、より高い保持時間を有する。２２．５分後の大きなピークは、残留モノマーなどの非ポリマー種、及びビニル硫酸ナトリウム溶液中の塩不純物を表す。
実施例６１ 実施例６０からのビニルホスホノ−モノホスフェート（ＶＰＰ）及びビニルスルホン酸ナトリウム（ＳＶＳ）試料の追加精製
分画１〜３及び４〜６で更なる精製を行った。水中の１５重量％のポリマー溶液を、組み合わせた分画１〜３から生成した。これに、水分画全体の質量の２０％と等しいメタノールの質量を撹拌しながら６０分間加えた。撹拌を停止し、溶液相を分離して、粘性のポリマー豊富な下部層を得た。この分画を収集し、乾燥させた。この手順を、毎回加えた溶液の開始質量に対して、追加の１０％メタノールで更に３回繰り返した。全ての試料を、以下の表に記録された元の質量パーセントでオーブン乾燥した。分画１〜４は、７７〜８１％活性であり、０．５％未満のホスフェート、０．２％未満のビニルホスフェート、又はビニルホスホノ−ホスフェートを有し、検出可能なビニルスルホネートは存在しなかった。
Figure 2021505562
２０重量パーセントのポリマー溶液を、組み合わせた分画４〜６から生成した。この溶液に、溶液の総質量の６０％と等しい質量のメタノールを加えた。得られた沈殿物を真空下で２日間乾燥させた。回収されたポリマー質量は、初期の９３％であり、０．５％未満のホスフェート、０．１％未満のビニルスルホネート、及び０．１％未満のビニルホスホネート又はビニルホスホネートと共に、８３％活性であった。
得られた再分画材料のＧＰＣトレースプロットを図６に示す。
ＲＩ検出に加えて、光散乱も実施した。低保持時間試料は良好な光散乱をもたらすが、より高い保持試料はそうではない。この現象は、独立して、ＧＰＣに取り付けられていない独立型光散乱装置で確認された。低分子量分画は、分子量への光散乱信号の作用後に高分子量及び高い誤差として現れるクラスターに現れる。このため、あまり保持されなかった材料の分子量のみが与えられる。より保持された分画では、計算されたＭｎ及びＭｗを増加させる傾向は、５０％に近づく不確実性で継続する。６０，０００ダルトンのＭｗを有するポリマーを、再分画１−３−１について検出した。これは、ビニルスルホネート及びビニルホスホノ−ホスフェート由来単位の組成に応じて、２５０〜４５０個の繰り返し単位のポリマーに相当する。
Figure 2021505562
実施例６２ 異なる分析技法による末端基の同定
実施例６１の再分画試料のＨＮＭＲは、６．５〜５ｐｐｍのオレフィン領域における幅広いポリマーピークを示した。４．０〜１．０ｐｐｍのこれらのピーク対非オレフィンピークの積分を使用して、オレフィンがどれだけ存在するかを概算することができる。オレフィン領域を、ビニル様基を仮定して２で除算したが、非オレフィンは、ＣＨ２−ＣＨＸ（ＸはＰ又はＳである）を仮定して３で除算した。内部標準ＨＮＭＲ及びＰＮＭＲの組み合わせで計算した各分画の組成物から、全てのオレフィンが末端基に対応すると仮定してＭｎを概算することができる。次いで、Ｍｎの光散乱（ＬＳ）結果を用いるこの計算の接近度を使用して、各ポリマーが終端位置にオレフィンを有するかどうかを測定することができる。比較結果を表７に示す。
Figure 2021505562
あまり保持されず、恐らくより高い分子量種の場合、一致は非常に近く、再分画１−３−１及び２については、５．６対６．８及び３．５対２．７の値を有する。光散乱とは異なり、オレフィン系分析はまた、Ｍｎがカラム上により保持されるより高い分画で減少することを示す。オレフィンのＣＨ２性質を確認するために、編集したヘテロ核単一量子干渉（Ｅｄｉｔｅｄ−ＨＳＱＣ）ＮＭＲを試料再分画４−６−１上で行った。オレフィンピークは、ＣＨ２特性であることが確認された。
試料再分画１−３−４はまた、イオンクロマトグラフィー（Ｄｉｏｎｅｘ ＩｏｎＰａｃ ＡＳ１６−４μｍ）、続いて高分解能質量分析法によって分析した。多くの信号を有する大きな広いポリマーピークに加えて、急激な早期溶出（より少ない総電荷）ピークも見られた。この初期溶出ピークは、プロトン形態、ナトリウム形態、プロトン及びナトリウムの混合物、並びに水の損失又は増加及びリン酸基の損失に対応する質量を含む、ホスホノ−ホスフェートの「トリマー」に対する複数の質量を含有し、一致させることが見出された。この種は、オレフィン又は環式の不飽和を含有することが見出された。Ｅｄｉｔｅｄ−ＨＳＱＣ結果を考慮して、完全プロトン性形態の構造が示される。
Figure 2021505562
オレフィン以外の他の末端基も存在すると想定される。再分画試料の合成において、重合性モノマーの総モルに対して０．６％の開始剤を使用した。典型的な開始剤の効率は１００％未満であるが、計算のためにこの値が使用されるであろう。各過硫酸塩を分割して、２つのラジカルを形成することができる。各ラジカルがポリマー鎖を開始し、反応が進行して完了すると、各鎖は８３個の繰り返し単位を有すると予想される。初期複合分画１−３は平均１９個の繰り返し単位を有し、一方、４−６はＨＮＭＲデータから６個の繰り返し単位を有していた。したがって、全ての開始剤ラジカルがポリマーを完全に開始したと仮定すると、最低４つの連鎖移動又はバックバイティング及びβ切断の組み合わせがその鎖上で行われ、各移動はオレフィンを生成する可能性が高い。わずか４０％の開始効率を仮定すると、２０８個の繰り返し単位が予想され、１１連鎖移動又はバックバイティング及びβ切断の組み合わせが各開始剤ラジカルから生じたことを意味する。
本明細書に記載された実施例及び実施形態は、単に例示することが目的であり、それを考慮した様々な修正又は変更が、その趣旨及び範囲から逸脱することなく当業者に示唆されるであろうことが理解される。
本明細書にて開示された寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限定されるものとして理解されるべきではない。その代わりに、特に指示がない限り、このような寸法はそれぞれ、列挙された値とその値を囲む機能的に同等な範囲との両方を意味することが意図されている。例えば、「４０ｍｍ」と開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することが意図される。
相互参照される又は関連する全ての特許又は特許出願、及び本願が優先権又はその利益を主張する任意の特許出願又は特許を含む、本願に引用される全ての文書は、除外又は限定することを明言しない限りにおいて、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとは見なされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献（単数又は複数）と組み合わせたときに、そのような発明全てを教示、示唆又は開示するとは見なされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照することによって組み込まれた文書内の同じ用語の意味又は定義と矛盾する場合、本文書におけるその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を行うことができる点は当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を添付の特許請求の範囲に網羅することが意図されている。

Claims (30)

  1. ホスホノ−ホスフェート基及びアニオン性基を含むポリマーを含む口腔ケア組成物であって、前記ホスホノ−ホスフェート基が、式１：
    Figure 2021505562
     ［式中、
    εは、ポリマーの主鎖、側基又は側鎖の炭素原子への結合部位であり、
    Ｒ１は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、アミンカチオン塩、及び式２：
    Figure 2021505562
     〈式中、
    θは、式１への結合部位であり、
    Ｒ４及びＲ５は、独立して、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択される〉
    の構造からなる群から選択され、
    Ｒ２は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、アミンカチオン塩、及び式３：
    Figure 2021505562
     〈式中、
    θは、式１への結合部位であり、
    Ｒ６及びＲ７は、独立して、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択され、
    ｎは、１〜２２の整数である〉
    の構造からなる群から選択され、
    Ｒ３は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択される］
    の構造を有し、
    前記アニオン性基が、前記ポリマーの主鎖、側基又は側鎖に共有結合しており、かつホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、サルフェート、スルホネート、スルフィナート、メルカプト、カルボキシレート、ヒドロキシアミノ、アミンオキシド及びヒドロキサメートからなる化学基から選択される、口腔ケア組成物。
  2. 前記ポリマーがモノマーを使用して生成され、前記ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが前記ホスホノ−ホスフェート基を含む、請求項１に記載の口腔ケア組成物。
  3. 前記ポリマーがモノマーを使用して生成され、前記ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが前記アニオン性基を含む、請求項１に記載の口腔ケア組成物。
  4. 前記ポリマーがモノマーを使用して生成され、前記ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが前記アニオン性基を含み、前記ポリマーを生成するために使用される少なくとも１つのモノマーが前記ホスホノ−ホスフェート基を含む、請求項１に記載の口腔ケア組成物。
  5. 前記ホスホノ−ホスフェート基が、重合後修飾の間に加えられる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の口腔ケア組成物。
  6. 前記少なくとも１つのモノマーが、式４：
    Figure 2021505562
     ［式中、
    βは、式１のホスホノ−ホスフェート基への結合部位であり、
    Ｒ８は、−Ｈ及び−ＣＨ３からなる群から選択され、
    Ｌ１は、化学結合、アレーンジイル及び式５：
    Figure 2021505562
     〈式中、
    αは、式４のアルケニル基への結合部位であり、
    βは、式１のホスホノ−ホスフェート基への結合部位であり、
    Ｘは、式６〜１２：
    Figure 2021505562
     （式中、Ｒ９は、−Ｈ、アルキル（Ｃ１〜８）、ホスホノアルキル及びホスホノ（ホスフェート）アルキルからなる群から選択される）
    の構造からなる群から選択され、
    Ｙは、アルカンジイル、アルコキシジイル、アルキルアミノジイル及びアルケンジイルからなる群から選択される〉
    の構造からなる群から選択される］
    の構造を有する、請求項２に記載の口腔ケア組成物。
  7. Ｌ１が共有結合である、請求項６に記載の口腔ケア組成物。
  8. Ｌ１が式５の構造を有する、請求項６に記載の口腔ケア組成物。
  9. Ｘの構造が、式６、式９及び式１１からなる群から選択される、請求項８に記載の口腔ケア組成物。
  10. 前記アニオン性基が、ホスフェート、ホスホネート、サルフェート、スルホネート及びカルボキシレートからなる群から選択される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の口腔ケア組成物。
  11. 前記少なくとも１つのモノマーが、式１３：
    Figure 2021505562
     ［式中、Ｒ１０はＨ又はＣＨ３からなる群から選択され、Ｌ２はアニオン性基への連結基である］
    で表される構造のアルケニル基を更に含む、請求項３に記載の口腔ケア組成物。
  12. 前記少なくとも１つのモノマーが、式１４：
    Figure 2021505562
     ［式中、
    Ｒ１１は、Ｈ及びアルキルからなる群から選択され、
    δは、アニオン性基への結合部位であり、
    Ｌ３は、化学結合、アレーンジイル及び式１５：
    Figure 2021505562
     〈式中、
    γは、アルケニル基への結合部位であり、
    δは、アニオン性基への結合部位であり、
    Ｗは、式１６〜２２：
    Figure 2021505562
     （式中、Ｒ１２は、−Ｈ及びアルキル（Ｃ１〜８）からなる群から選択される）
    の構造から選択され、
    Ｖは、アルカンジイル、アルコキシジイル、アルキルアミノジイル又はアルケンジイルからなる群から選択される〉
    の構造からなる群から選択される］
    で表される構造を有する、請求項３に記載の口腔ケア組成物。
  13. 前記少なくとも１つのモノマーが、ビニルホスホネート、ビニルスルホネート、アクリレート、メチルビニルホスホネート、メチルビニルスルホネート、メタクリレート、スチレンホスホネート、スチレンスルホネート、ビニルベンゼンホスホネート、ビニルベンゼンスルホネート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホネート（ＡＭＰＳ）及び２−スルホプロピルアクリレート（ＳＰＡ）からなる群から選択される、請求項３に記載の口腔ケア組成物。
  14. 前記ホスホノ−ホスフェート基を含む前記少なくとも１つのモノマーと、前記アニオン性基を含む前記少なくとも１つのモノマーとの比が、それぞれ、９９．９：０．１〜０．１：９９．９、好ましくは９９：１〜１：９９、より好ましくは９０：１０〜１０：９０、より好ましくは７０：３０〜３０：７０の範囲である、請求項４に記載の口腔ケア組成物。
  15. ホスホノ−ホスフェート基及びアニオン性基を含むポリマーを含む口腔ケア組成物であって、前記ポリマーが：
    Figure 2021505562
     ［式中、
    Ｒ１は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、アミンカチオン塩、及び式２：
    Figure 2021505562
     〈式中、
    θは、式２３への結合部位であり、
    Ｒ４及びＲ５は、独立して、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択される〉
    の構造からなる群から選択され、
    Ｒ２は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、アミンカチオン塩、及び式３：
    Figure 2021505562
     〈式中、
    θは、式２３への結合部位であり、
    Ｒ６及びＲ７は、独立して、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択され、
    ｎが、１〜２２の整数である〉
    の構造からなる群から選択され、
    Ｒ３は、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択され、
    アニオン性基は、ポリマーの主鎖、側基又は側鎖に共有結合しており、かつホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、サルフェート、スルホネート、スルフィナート、メルカプト、カルボキシレート、ヒドロキシアミノ、アミンオキシド及びヒドロキサメートからなる化学基から選択され、
    Ｒ８は、−Ｈ及び−ＣＨ３からなる群から選択され、
    Ｌ１は、化学結合、アレーンジイル及び式５：
    Figure 2021505562
     〈式中、
    αは、ポリマー主鎖への結合部位であり、
    βは、ホスホノ−ホスフェートへの結合部位であり、
    Ｘは、式６〜１２：
    Figure 2021505562
     （式中、Ｒ９は、−Ｈ、アルキル（Ｃ１〜８）、ホスホノアルキル及びホスホノ（ホスフェート）アルキルからなる群から選択される）
    の構造からなる群から選択され、
    Ｙは、アルカンジイル、アルコキシジイル、アルキルアミノジイル及びアルケンジイルからなる群から選択される〉
    の構造からなる群から選択され、
    Ｒ１１は、−Ｈ及び−ＣＨ３からなる群から選択され、
    δは、アニオン性基への結合部位であり、
    Ｌ３は、化学結合、アレーンジイル及び式１５：
    Figure 2021505562
     〈式中、
    γは、ポリマー主鎖への結合部位であり、
    δは、アニオン性基への結合部位であり、
    Ｗは、式１６〜２２：
    Figure 2021505562
     （式中、Ｒ１２は、−Ｈ及びアルキル（Ｃ１〜８）からなる群から選択される）
    の構造から選択され、
    Ｖは、アルカンジイル、アルコキシジイル、アルキルアミノジイル又はアルケンジイルからなる群から選択される〉
    の構造から選択され、
    Ｒ１３は、ポリマー開始から得られる化学基であり、
    Ｒ１４は、連鎖停止により得られる化学基であり、
    ｍは、２〜４５０の整数であり、
    ｐは、２〜４５０の整数である］
    の構造を有する、口腔ケア組成物。
  16. Ｒ２が：
    Figure 2021505562
     ［式中、
    θは、式２３への結合部位であり、
    Ｒ６及びＲ７は、独立して、−Ｈ、アルキル、アルカンジイル−アルコキシ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆｅ又はＳｎカチオンを有する金属塩、及びアミンカチオン塩からなる群から選択され、
    ｎは、１〜３の整数である］
    の構造を有する基である、請求項１５に記載の口腔ケア組成物。
  17. Ｒ８がＨである、請求項１５又は１６に記載の口腔ケア組成物。
  18. Ｌ１が：
    Figure 2021505562
     ［式中、
    αは、ポリマー主鎖への結合部位であり、
    βは、ホスホノ−ホスフェートへの結合部位であり、
    Ｘは：
    Figure 2021505562
     〈式中、Ｒ９は、−Ｈ、アルキル（Ｃ１〜８）、ホスホノアルキル及びホスホノ（ホスフェート）アルキルからなる群から選択される〉
    の構造からなる群から選択され、
    Ｙは、アルカンジイル、アルコキシジイル、アルキルアミノジイル及びアルケンジイルからなる群から選択される］
    の構造を有する基である、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の口腔ケア組成物。
  19. 前記アニオン性基が、ホスフェート、ホスホネート、サルフェート、スルホネート及びカルボキシレートからなる群から選択される、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の口腔ケア組成物。
  20. Ｒ１１がＨである、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の口腔ケア組成物。
  21. Ｌ３が：
    Figure 2021505562
     ［式中、Ｗは：
    Figure 2021505562
     の構造からなる群から選択される］
    構造を有する基である、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の口腔ケア組成物。
  22. Ｒ１３が：
    Figure 2021505562
     ［式中、
    Ｒ１５は、−Ｈ、Ｎａ、Ｋ及びアミンカチオン塩からなる群から選択され、
    τは、ポリマー主鎖への結合部位であり、
    Ｑは、重合に使用されるモノマーの非オレフィン残基である］
    の構造からなる群から選択される、請求項１５〜２１のいずれか一項に記載の口腔ケア組成物。
  23. Ｑが：
    Figure 2021505562
     ［式中、κは、式２８への結合部位を示す］
    の構造を有する、請求項２２に記載の口腔ケア組成物。
  24. Ｑが：
    Figure 2021505562
     ［式中、κは、式２８への結合部位を示す］
    の構造を有する、請求項２２に記載の口腔ケア組成物。
  25. Ｒ１４が−Ｈである、請求項１５〜２４のいずれか一項に記載の口腔ケア組成物。
  26. Ｒ１４が、頭部−頭部結合を有する別のポリマー鎖である、請求項１５〜２４のいずれか一項に記載の口腔ケア組成物。
  27. Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が、独立して、Ｈ、Ｎａ塩、Ｋ塩及びアミンカチオン塩からなる群から選択され、
    Ｒ８がＨであり、
    Ｌ１が共有結合であり、
    Ｌ３が共有結合であり、
    前記アニオン性基がスルホネートであり、
    Ｒ１３が：
    Figure 2021505562
     ［式中、τは、ポリマー主鎖への結合部位である］
    の構造を有し、
    Ｑが：
    Figure 2021505562
     ［式中、κは、式２８への結合部位を示す］
    からなる群から選択される構造を有し、
    Ｒ１４がＨである、請求項１５に記載の口腔ケア組成物。
  28. 前記組成物が、前記組成物の約５重量％〜約７０重量％の水を更に含む、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の口腔ケア組成物。
  29. 前記組成物が、前記組成物の約０．１重量％〜約１１重量％の金属イオン塩を更に含む、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の口腔ケア組成物。
  30. 前記金属イオン塩がフッ化第一スズである、請求項２９に記載の口腔ケア組成物。
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