制備抗水解的聚硅氧烷化合物的方法
【專利說明】制備抗水解的聚硅氧烷化合物的方法
[0001] 本申請是2007年9月25日提交的發明名稱為"制備抗水解的聚硅氧烷化合物的 方法"的第200780043363. 1號發明專利申請的分案申請。
[0002] 相關申請的相互參引
[0003] 本申請要求2006年9月29日提交的美國申請No. 60/848, 192、以及2006年11月 20日提交的美國申請No. 11/561,525的優先權,它們通過引證的方式整體納入本文。
【背景技術】
[0004] 具有含硅基團的單體作為制備眼用鏡片的單體是已知的。例如,3-[三(三甲基甲 硅烷氧基)甲硅烷基]丙基甲基丙烯酸酯被廣泛用作制備眼用鏡片的單體。3-[三(三甲 基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基甲基丙烯酸酯和親水性單體N,N-二甲基丙烯酰胺共聚得 到的聚合物具有透明以及透氧度高的優點。然而,如果為了獲得更高的含水量而使用羧酸 如甲基丙烯酸作為共聚組分,則聚硅氧烷組分會緩慢地水解,以至于長時間儲存時接觸鏡 的物理特性會降低。
[0005] 為解決這個問題,為了抑制水解,美國專利No. 3, 377, 371中描述了將三乙基氯硅 烷和3-三甲氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯反應來制備3-[三(三乙基甲硅烷氧基)甲 硅烷基]丙基甲基丙烯酸酯。其結果是生成了大量的副產物六乙基二硅氧烷,而僅獲得產 率低至百分之幾的所需的聚硅氧烷化合物,這是有問題的。
[0006] 因此,制備含硅材料的常規方法通常不能提供令人滿意的產率和純度,而同時又 可保持有利的透明度和透氧度。因此,仍需要能夠克服這些缺陷并有效地提供抗水解的含 硅材料的方法和組合物。
【發明內容】
[0007] 如本文中示例以及寬泛描述的,本發明的一個方面涉及抗水解的聚硅氧烷化合 物。
[0008] 本發明公開了一種有空間位阻的抗水解的聚硅氧烷化合物。例如,該化合物可具 有有空間位阻的端位娃基。
[0009] 本發明還公開一種純度提高的抗水解的聚硅氧烷化合物。例如,該化合物在獲得 時可具有更少的一種或多種^硅氧烷副廣物。
[0010] 本發明還公開了制備抗水解的聚硅氧烷化合物的方法。另一方面,本發明涉及將 一種烷氧基甲硅烷基化合物與一種或多種甲硅烷基鹵化物化合物反應。在另一方面,本發 明涉及將一種甲硅烷基鹵化物與一種硅烷醇反應。
[0011] 本發明還公開了由所公開的方法獲得的產物。
[0012] 本發明還公開了包括所公開的化合物和由所公開方法獲得的產物的組合物和聚 合物。
[0013] 本發明還公開了包括所公開的組合物、所公開的聚合物、所公開的化合物以及由 所公開方法獲得的產物的眼用鏡片,例如接觸鏡、人工晶狀體、人工角膜以及眼鏡片。
[0014] 本發明的另外的優點一部分可由下文的說明書示出,一部分可從說明書明顯看 出,或者可通過實施本發明獲知。本發明的優點可通過所附權利要求中具體指出的因素和 組合實現并獲得。應理解,上文的一般性描述和下文的詳細描述僅為示例性和解釋性的,并 不是對本發明權利要求的限制。
【附圖說明】
[0015] 附圖被納入本發明中并成為本發明的組成部分,其示例了多種實施方案,并與說 明書一起示例說明所公開的組合物和方法。
[0016] 圖1示出了 R(l/Q)相對于厚度(Im)的圖。
[0017] 圖2示出了一種測量透氧度的裝置。
[0018] 圖3示出了一個用于測量透氧度的電極單元的結構。
[0019] 圖4示出了一種透氧度測量裝置的安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 本發明可通過參照以下對本發明各方面的詳細說明以及其中所包括的實施例而 更容易地理解。
[0021] 在公開和描述本發明的化合物、組合物、部件、裝置、和/或方法之前,應理解,它 們并不限于具體的合成方法(除非另有說明)或者具體的試劑(除非另有說明),因為這些 必定會有變化。還應理解,本文中使用的術語僅用于描述具體實施方案的目的,并不意欲作 為限制。雖然與本文中描述的方法和材料相似或等同的任何方法和材料均可用于實施或檢 驗本發明,然而,現僅對示例性的方法和材料進行描述。
[0022] 本文中提及的所有出版物都以引證的方式納入本文中,以公開和描述與所引證的 出版物相關的方法和/或材料。本文中論述的出版物僅提供在本申請的申請日之前的公開 內容。它們不應被理解為承認本發明不能借助之前的發明而主張先于這些出版物之權利。 此外,本文中提供的出版日期可能與實際出版日期不同,這可能需要單獨核實。
[0023] A?定義
[0024] 如說明書和所附的權利要求中使用的,單數形式"一"、"一個"和"該"包括復數形 式的指代對象,除非上下文中有明確的相反說明。因此,例如,涉及"一種組分"、"一種聚合 物"或"一種殘基"時,包括兩種或多種這些組分、聚合物或殘基,等等。
[0025] 本發明中的范圍可表達為"約"一個具體的值,和/或至"約"另一個具體的值。當 以這種方式表達范圍時,另一個實施方案包括從該一個具體的值和/或至該另一個具體的 值。類似的,當以約數表示數值時,在前面使用"約",應理解為該具體的值形成另一個實施 方案。還應理解,每個范圍的端點無論在與另一端點有關抑或獨立于另一端點時都是有意 義的。還應理解,本文中公開了許多值,每個值在本文中除該值本身以外,還都以"約"該具 體的值的方式公開。例如,如果值"10"被公開,則"約10"也被公開。還應理解,在兩個具 體的單位(unit)之間的每個單位也被公開。例如,如果公開了 10和15,那么11、12、13和 14也被公開。
[0026] 說明書和權利要求書中使用的一種化學物質的殘基是指,在一個具體的反應 路線或隨后的制劑或化學產物中成為所述化學物質的形成產物的部分,而不論該部分 是否實際上確由該化學物質獲得。因此,聚酯中的乙二醇殘基是指聚酯中的一個或多 個-OCH2CH2O-單元,而不論乙二醇是否被用于制備聚酯。類似的,聚酯中的癸二酸殘基是指 聚酯中的一個或多個-CO (CH2) SC0-部分,而不論該殘基是否為通過將癸二酸或其一種酯反 應以制備聚酯而獲得。
[0027] 本文中使用的術語"任選的"或"任選地"是指接下來所描述的事件或情況可以發 生或者不發生,并且該描述包括所述事件或情況發生的情形和其不發生的情形。
[0028] 本文中使用的術語"共聚物"是指由兩種或多種不同的重復單元(單體殘基)形 成的聚合物。示例且非限制性地,共聚物可為一種交替共聚物、一種無規共聚物、一種嵌段 共聚物或一種接枝共聚物。
[0029] 本文中使用的術語"取代的"意欲包括所有可能的有機化合物取代基。寬泛地說, 可能的取代基包括非環狀和環狀的、支鏈的和非支鏈的、碳環的和雜環的,以及芳香的和非 芳香的有機化合物取代基。示例性的取代基包括,例如下文描述的取代基。針對合適的有 機化合物的可能的取代基可為一個或多個,以及相同或不同的。就本發明而言,雜原子如 氮可具有氫取代基和/或本文中描述的滿足雜原子價態的任何可能的有機化合物取代基。 本發明并不意欲以任何方式受限于所述可能的有機化合物取代基。同樣,術語"取代"或 "由……取代"包括不言自明的前提條件,即這種取代符合被取代原子和取代基所允許的價 態,并且這種取代可獲得穩定的化合物,如一種不會自發地進行轉化的化合物,例如通過重 排、環化、消除等進行轉化的化合物。
[0030] 在定義多個術語時,本文中使用的"¥"、12"、13"和1 4"是代表多種具體取代基 的一般性符號。這些符號可以為任意的取代基,而不限于本文中公開的那些,并且當它們在 一種情形下被定義成某種取代基時,在其它情形下它們可被定義為其它取代基。
[0031] 本文中使用的術語"烷基"為一種支鏈的或非支鏈的具有1至24個碳原子的飽和 烴基,如具有1至12個碳原子或1至6個碳原子,如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異 丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二 烷基、十四烷基、十六烷基、二十烷基、二十四烷基等。烷基還可為取代的或未取代的。烷基 可由一個或多個基團取代,所述基團包括但不限于取代或未取代的烷基、環烷基、烷氧基、 氨基、醚、鹵化物、羥基、硝基、甲硅烷基、硫-氧基、或巰基,如本文中所述。"低級烷基"為含 有一至六個碳原子的烷基。
[0032] 說明書的全文中,"烷基"被一般性地用于指未取代的烷基和取代的烷基;然而,取 代的烷基在本文中也特別地通過指出一種或多種烷基上的具體取代基而提及。例如,術語 "鹵代烷基"特別地指由一個或多個鹵化物如氟、氯、溴或碘取代的烷基。術語"烷氧基烷基" 特別地指由一個或多個烷氧基取代的烷基,如下文所述。術語"烷基氨基"特別地指由一個 或多個氨基取代的烷基,如下文所述,等等。當"烷基"在一種情形下使用,而另一種情形下 使用了下位術語如"烷基醇"時,并不意味著暗示術語"烷基"不再指代下位術語,如"烷基 醇"等。
[0033] 該種做法也適用于本發明中描述的其它基團。也就是說,當一個術語如"環烷基" 指未取代的和取代的環烷基部分時,取代的部分也可在本文中另外具體指明;例如,一種具 體的取代的環烷基可被稱為,例如"烷基環烷基"。類似地,一種取代的烷氧基可被特別地稱 為"鹵代烷氧基",一種具體的取代的烯基可為,例如"烯基醇",等等。同樣,使用一個上位 術語如"環烷基"和一個下位術語如"烷基環烷基"時,并不意味著暗示該上位術語不再包 括該下位術語。
[0034] 本文中使用的術語"環烷基"為一種非芳香的由至少三個碳原子組成的碳環。環烷 基的實例包括,但不限于,環丙基、環丁基、環戊基、環己基、降冰片基等。術語"雜環烷基"為 上文定義的環烷基的一種類型,并被包括在術語"環烷基"的含義中,其中至少一個環上碳 原子被一個雜原子代替,所述雜原子例如但不限于氮、氧、硫或磷。環烷基和雜環烷基可以 是取代的或未取代的。環烷基和雜環烷基可由一個或多個基團取代,所述基團包括但不限 于取代的或未取代的烷基、環烷基、烷氧基、氨基、醚、鹵化物、羥基、硝基、甲硅烷基、硫-氧 基或疏基等,如本文中所述。
[0035] 本文中使用的術語"聚亞烷基"為一種具有兩個或更多個彼此連接的012基團的基 團。聚亞烷基可由式-(CH 2)a-表示,其中"a"為一個2至500的整數。
[0036] 本文中使用的術語"烷氧基"是指一種通過醚鍵連接的烷基或環烷基;也就是說, "烷氧基"可被定義為-0A 1,其中A1為如上定義的烷基或環烷基。"烷氧基"也包括剛剛定義 的烷氧基的聚合物;也就是說,烷氧基可為聚醚,如-OA 1-OA2或-OA L (0A2) a-0A3,其中"a"為 一個1至200的整數,且A1、A 2和A 3為烷基和/或環烷基。
[0037] 本文中使用的術語"烯基"為結構式中含有至少一個碳碳雙鍵的2至24個碳原子 的烴基。不對稱的結構如(A 1A2)C = C(A3A)意欲包括E型和Z型異構體二者。這可由本文 中的存在不對稱烯的結構式推測得知,或者可由鍵符號C = C明確地示出。烯基可由一個 或多個基團取代,所述基團包括但不限于取代的或未取代的烷基、環烷基、烷氧基、烯基、環 烯基、炔基、環炔基、芳基、雜芳基、醛、氨基、羧酸、酯、醚、鹵化物、羥基、酮、疊氮化物、硝基、 甲娃烷基、硫 -氧基或疏基,如本文中所述。
[0038] 本文中所用的術語"環烯基"為一種由至少三個碳原子組成的且包括至少一個碳 碳雙鍵、即C = C的非芳香的碳環。環烯基的實例包括但不限于環丙烯基、環丁烯基、環戊烯 基、環戊二烯基、環己烯基、環己二烯基、降冰片烯基等