一種四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物的制備方法，屬于有機合成領域。包括以下步驟：（1）加入乙交酯、丙交酯、甲苯、催化劑和引發劑，制備雙端羥基乙丙交酯共聚物；（2）加入二氯甲烷、雙端羥基乙丙交酯共聚物、Nα,Nε-雙（叔丁氧羰基）-L-賴氨酸、催化劑和偶聯劑，制備帶有端氨基叔丁氧羰基保護基的乙丙交酯共聚物；（3）加入二氯甲烷、帶有端氨基叔丁氧羰基保護基的乙丙交酯共聚物、三氟乙酸，制備四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物。本發明專利技術步驟簡單，制備的產物結構和分子量可控，質量穩定可靠，并且鏈端含有四個高活性高空間自由度的氨基，用此產物與端環氧基聚合物反應，可制備表面含有羥基的網絡型可降解聚酯生物彈性體。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，屬于有機合成領域。
技術介紹
具有高彈性、良好柔韌性、優良的生物相容性以及與人體許多軟組織相匹配的力學性能等優點的可降解生物彈性體在生物醫學領域展示出巨大的應用潛力。與天然材料不同，人工合成的可降解生物彈性體具有機械性能和降解速率能預先設計和調控；具有良好的的機械性能，易構建高孔隙率三維支架，且在降解過程中仍然保持結構上的完整性以及機械性能上的穩定性；材料本身為非免疫原性，降解產物是體內循環的中間代謝物，無毒，具有可靠的生物安全性。因此，近年有關人工合成可降解生物彈性體的研究正受到世界廣泛地關注。特別是經化學交聯形成的網絡型聚酯生物彈性體，由于其具有與線型聚酯生物材料相似的酯鍵結構，以及優良的生物相容性、柔韌性、生物降解性、結構的可設計性和性能的可調節性等優點，已展現出廣闊的醫學應用前景。 制備人工合成的網絡型可降解聚酯生物彈性體的關鍵是設計合成端基含有功能性官能團的聚酯大單體，并以此為交聯劑，通過與其它功能性單體的化學交聯反應，來得到網絡型可降解聚酯生物彈性體材料。乙丙交酯共聚物由于其良好的生物相容性、生物可降解性及機械性能，在組織工程和可控藥物釋放等領域被廣泛接受并采用。因此，研究合成一種以乙丙交酯共聚物為主鏈，并在分子鏈端含有多個功能性端氨基的遙爪共聚物兼具重要的理論意義和實際應用價值。提高可降解聚酯材料生物活性的一個重要途徑是聚酯分子的功能化，即首先在聚酯分子中引入功能性官能團，然后通過這些功能性官能團與生物活性分子的結合來得到具有高生物活性的生物材料。在設計和制備功能化聚酯時，一般須考慮三個方面(I)官能團的功能性。官能團應易于與生物活性分子(如肽，糖類，維生素)結合，且反應條件溫和。此夕卜，為了減少功能化聚酯與生物活性分子結合時可能出現的副反應，功能化聚酯分子中最好只含有一種可用于生物功能化的官能團。(2)生物相容性及可降解性。合成的功能化聚酯具有可降解性且聚酯本身以及其降解產物均應被生物細胞及組織所接受。(3)合成方法的可用性。合成方法簡單易于實施。近期，有關線形聚酯的功能化研究有較多的文獻報道。概括起來，合成方法主要有兩種一種是先制備功能化單體，然后通過功能化單體的聚合得到功能化聚酯；另一種則是通過對已合成的非功能性聚酯的表面改性得到功能化聚酯，如通過輻射的方法在聚酯表面產生自由基，然后引發烯類單體在聚酯表面接枝聚合。然而，兩種方法均有各自的不足，第一種方法的缺點是功能化單體的合成過程十分復雜且產品收率低；第二種方法的缺點是反應條件通常十分苛刻，同時輻射等改性工藝還會導致聚酯分子斷鏈等副反應的發生，從而很難控制最終產物的化學結構。這些不足的存在在一定程度上妨礙了功能化聚酯在生物醫用材料領域的實際應用進程。中國專利(專利號ZL 200710058430. 9)公開了一種端氨基星型聚乙丙交酯/聚乙二醇嵌段共聚物及其制備方法。首先以辛酸亞錫為催化劑，在多羥基引發劑存在下，進行乙交酯和丙交酯的封管聚合，得到端羥基星型聚乙丙交酯；然后其與丁二酸酐反應，得到端羧基星型聚乙丙交酯；最后端羧基星型聚乙丙交酯再與雙端氨基聚乙二醇反應，得到端氨基星型聚乙丙交酯/聚乙二醇嵌段共聚物。由于其第一步合成反應采用封管聚合，不僅操作困難，而且反應均勻性差，產物結構和分子量均難以準確控制。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供，本專利技術四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物的制備方法，步驟簡單易于實施，制備的四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物，產物結構和分子量可控，產品質量穩定可靠，并且共聚物鏈端含有四個高活性高空間自由度的氨基，用此四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物與端環氧基聚合物反應，可制備表面含有大量羥基的網絡型可降解聚酯生物彈性體，具有廣泛的醫學應用前景。本專利技術所采取的技術方案是，包括以下步驟(I)開環聚合在通有氮氣的反應器中，加入單體乙交酯、單體丙交酯、無水甲 苯、金屬錫鹽催化劑和引發劑，攪拌條件下，于108 IirC反應8 16小時，反應結束后，蒸干甲苯，在剩余物質中加氯仿至剩余物質不再溶解，過濾除掉不溶物，得到的濾液用甲醇沉淀，將沉淀物干燥，得到雙端羥基乙丙交酯共聚物； (2)端羥基功能化在通有氮氣的反應器中，加入二氯甲烷、雙端羥基乙丙交酯共聚物、Na, Ne-雙(叔丁氧羰基)-L-賴氨酸、催化劑和偶聯劑，攪拌條件下，于20 30°C反應24 30小時后，將反應物過濾，得到的濾液用甲醇沉淀，將沉淀物干燥，得到帶有端氨基叔丁氧羰基保護基的乙丙交酯共聚物； (3)脫氨基保護基在通有氮氣的反應器中，加入二氯甲烷、帶有端氨基叔丁氧羰基保護基的乙丙交酯共聚物、三氟乙酸，攪拌條件下，于0 5°C反應3 6小時，反應結束后，真空脫掉未反應的三氟乙酸，然后用甲醇沉淀，將沉淀物干燥，得到四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物。步驟(I)中所述金屬錫鹽催化劑為異辛酸亞錫、辛酸亞錫或氯化亞錫中的一種。步驟(I)所述引發劑為1，4-丁二醇。步驟(I)中單體乙交酯和丙交酯的摩爾比為I: I 9 ;乙交酯與丙交酯之和與金屬錫鹽催化劑的摩爾比為1:0. 01 ;乙交酯與丙交酯之和與引發劑的摩爾比為1:0. 06 0. 24 ；乙交酯與丙交酯之和與無水甲苯的摩爾比為1:10 30。步驟(I)中的反應溫度為111°C，反應時間為12小時。步驟(2)中所述催化劑為4-( 二甲氨基)吡啶-4-甲苯磺酸鹽。步驟(2 )中所述偶聯劑為I- (3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、二環己基碳化二亞胺或N，N’ - 二異丙基碳化二亞胺中的一種。8、如權利要求I所述的，其特征在于步驟(2)中雙端羥基乙丙交酯共聚物與Na，Ne-雙(叔丁氧羰基)-L-賴氨酸的摩爾比為1:3 8 ;雙端羥基乙丙交酯共聚物與催化劑的摩爾比為1:1 5 ;雙端羥基乙丙交酯共聚物與偶聯劑的摩爾比為1:3 8;雙端羥基乙丙交酯共聚物與二氯甲烷的質量比為1:10 25。步驟(3)中帶有端氨基叔丁氧羰基保護基的乙丙交酯共聚物與二氯甲烷的質量比為1:10 25 ;帶有端氨基叔丁氧羰基保護基的乙丙交酯共聚物與三氟乙酸的質量比為1:4 15。4_( 二甲氨基)吡啶-4-甲苯磺酸鹽是通過二甲氨基吡啶與對甲苯磺酸的反應制得。步驟(3)制備的四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物(I )結構式為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）開環聚合：在通有氮氣的反應器中，加入單體乙交酯、單體丙交酯、無水甲苯、金屬錫鹽催化劑和引發劑，攪拌條件下反應，反應結束后，蒸干甲苯，在剩余物質中加氯仿至剩余物質不再溶解，過濾除掉不溶物，得到的濾液用甲醇沉淀，將沉淀物干燥，得到雙端羥基乙丙交酯共聚物；（2）端羥基功能化：在通有氮氣的反應器中，加入二氯甲烷、雙端羥基乙丙交酯共聚物、Nα,？Nε？雙（叔丁氧羰基）？L？賴氨酸、催化劑和偶聯劑，攪拌條件下反應，反應結束后，將反應物過濾，得到的濾液用甲醇沉淀，將沉淀物干燥，得到帶有端氨基叔丁氧羰基保護基的乙丙交酯共聚物；（3）脫氨基保護基：在通有氮氣的反應器中，加入二氯甲烷、帶有端氨基叔丁氧羰基保護基的乙丙交酯共聚物、三氟乙酸，攪拌條件下反應，反應結束后，真空脫掉未反應的三氟乙酸，然后用甲醇沉淀，將沉淀物干燥，得到四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物。

【技術特征摘要】
1.一種四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)開環聚合在通有氮氣的反應器中，加入單體乙交酯、單體丙交酯、無水甲苯、金屬錫鹽催化劑和引發劑，攪拌條件下反應，反應結束后，蒸干甲苯，在剩余物質中加氯仿至剩余物質不再溶解，過濾除掉不溶物，得到的濾液用甲醇沉淀，將沉淀物干燥，得到雙端羥基乙丙交酯共聚物； (2)端羥基功能化在通有氮氣的反應器中，加入二氯甲烷、雙端羥基乙丙交酯共聚物、Na, Ne-雙(叔丁氧羰基)-L-賴氨酸、催化劑和偶聯劑，攪拌條件下反應，反應結束后，將反應物過濾，得到的濾液用甲醇沉淀，將沉淀物干燥，得到帶有端氨基叔丁氧羰基保護基的乙丙交酯共聚物； (3)脫氨基保護基在通有氮氣的反應器中，加入二氯甲烷、帶有端氨基叔丁氧羰基保護基的乙丙交酯共聚物、三氟乙酸，攪拌條件下反應，反應結束后，真空脫掉未反應的三氟乙酸，然后用甲醇沉淀，將沉淀物干燥，得到四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物。2.如權利要求I所述的一種四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物的制備方法，其特征在于步驟(I)中反應溫度為108 111°C，反應時間為8 16小時；步驟(2)中反應溫度為20 30°C，反應時間為24 30小時；步驟(3)中反應溫度為0 5°C，反應時間為3 6小時。3.如權利要求2所述的一種四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物的制備方法，其特征在于步驟(I)中的反應溫度為lire，反應時間為12小時。4.如權利要求I所述的一種四端氨基乙丙交酯遙爪共聚物的制備方法，其特征在于步驟(I)中所述金屬錫鹽催化劑為異辛酸亞錫、辛酸亞錫或氯化亞錫中的一種。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙雄燕，
申請(專利權)人：河北科技大學，
類型：發明
國別省市：