聚醚对甲苯磺酸酯的合成新方法技术

以单末端或双末端的聚醚（聚乙二醇，聚丙二醇，聚丁二醇等）为原料在溶剂中与具有颜色的钠或钾的萘化合物、环戊二烯基化合物反应，形成聚醚的钠盐或钾盐活性中间体，再与对甲苯磺酰氯反应得到聚醚对甲苯磺酸酯。聚醚对甲苯磺酸酯是制备其它功能化聚醚如胺基聚乙二醇等的重要中间体。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚醚对甲苯磺酸酯的合成方法，特别是聚乙二醇对甲苯磺酸酯的合成方法。功能化聚醚尤其是功能化聚乙二醇衍生物，如聚乙二醇对甲苯磺酸酯、胺基聚乙二醇、羧基聚乙二醇及聚乙二醇共聚物等在有机合成、多肽合成、高分子合成及药物的缓释控释、靶向施药等多方面具有广泛的应用前景，有关其合成及应用的报道日益增加。目前它已成为国内外研究的热点。在聚醚对甲苯磺酸酯中由于对甲苯磺酸酯基团较易离去，使其具有较高的反应活性，是制备其它功能化聚醚如胺基聚乙二醇等的重要中间体，且聚醚对甲苯磺酸酯本身就是引发类单体聚合制备共聚物的引发剂。尽管目前聚醚对甲苯磺酸酯国外试剂公司已有试剂产品销售，但其价格昂贵，且不能保证100％官能度，不利于下游产品的产业化。长期以来，许多学者一直在寻求高官能度、高转化率、低成本聚醚对甲苯磺酸酯的制备方法，Mutter(Tetrahydron Lett，1978，2839)和Suzaki(Journal of Polymer SciencePolymer ChemistryEdition，1979，17，241)报道用干燥的聚乙二醇和十倍量的对甲苯磺酰氯在二氯甲烷溶剂中，用吡啶做酸吸收剂得到聚乙二醇-对甲苯磺酸酯，用这种方法，羟基转化率只有80％，未反应的聚乙二醇很难从产物中去除，且反应过程中会产生聚合物链节断裂，致使聚乙二醇的分子量大约降低30％，反应时间长，后处理复杂。Xavier等(Journal of Polymer SciencePolymer Chemistry Edition，1984，22，1623)把上述方法加以改进，直接用吡啶作溶剂，在0℃反应制备，但该方法也存在需低温反应、后处理及纯化复杂、产率低(60％)等缺-点。Harris(J.Org.Chem.，1982，47，4789)等在氢化钠存在下，用聚乙二醇和对甲苯磺酰氯反应也制得聚乙二醇对甲苯磺酸酯，该方法最大的缺点是成本高，需低温反应，不利于产业化生产。De Vos等(Makromol.Chem.，Rapid Commun.，1985，6，53)采用了两种方法来合成聚乙二醇-对甲苯磺酸酯。一种方法是用硷性比吡啶强的N，N-二甲基吡啶来替代吡啶，产率有所提高但仍存在后处理及纯化复杂，功能化程度不完全等缺点。De Vos、Xavier、Mutter和Suzaki等人的方法最大的局限还在于其对单羟基聚醚及高分子量聚醚(Mw＞5000)功能化程度较低。另一种方法是先用正丁基锂与端羟基聚醚形成活性中间体，活性中间体再与对甲苯磺酰氯反应得到产品。该方法是上述方法中较为理想的，但其成本较高，形成的活性中间体为凝胶状，影响功能化的进一步提高，尤其是对高分子量聚醚，反应中生成的氯化锂能适量溶于有机溶剂中，给后处理及纯化带来麻烦。为了克服上述缺点，本专利技术旨在提供一种低成本、高官能化程度、高转化率的聚醚对甲苯磺酸酯，特别是聚乙二醇对甲苯磺酸酯的制备方法。该方法对聚醚的官能化基本是定量的。本专利技术的目的是这样实现的以单末端或双末端的聚醚(聚乙二醇，聚丙二醇，聚丁二醇等)为原料在溶剂中与具有颜色的钠或钾的萘化合物、环戊二烯基化合物反应，形成聚醚的钠盐或钾盐活性中间体，再与对甲苯磺酰氯反应而得到产品。本专利技术所指的聚醚结构为HO-y-HRO-y-H(R＝CH3，CH3CH2，.....)x＝1～3，y＝10～1000聚醚的分子量为400-50000。本专利技术所用有颜色的钠或钾的萘化合物、环戊二烯基化合物是指萘钾、萘钠、环戊二烯基钠，使用有颜色的钠或钾的萘化合物的目的是它们还起指示剂的作用，可根据颜色的变化来确定聚醚末端基的官能化程度，且反应过程中生成的氯化钾或氯化钠难溶于有机溶剂，很容易通过过滤除去。本专利技术所用溶剂为苯、甲苯、四氢呋喃、二氧六环等能溶解聚醚的极性或非极性溶剂。聚醚在溶剂中的浓度为3～30％，适宜的浓度为10～20％。本专利技术中各反应物料的摩儿比为聚醚末端羟基∶钠或钾的萘化合物、环戊二烯基化合物∶对甲苯磺酰氯＝1∶0.9～1.5∶0.9～1.5，优选的比例为聚醚末端羟基∶钠或钾的萘化合物、环戊二烯基化合物∶对甲苯磺酰氯＝1∶1～1.2∶1～1.2。各物料的用量根据钠或钾的萘化合物、环戊二烯基化合物的颜色变化确定，当加入钠或钾的萘化合物、环戊二烯基化合物后30分钟颜色不消失标志官能化程度已达90-100％。本专利技术的实施温度为0～80℃，优选的反应温度为20～50℃。本专利技术可用惰性气体置换反应器后反应，或者直接反应，但最好在惰性气体的保护下进行反应。本专利技术的实施例如下实施例一在反应瓶中加入80g双末端羟基聚丙二醇5000，1000ml苯，74.8ml0.5M的萘钠四氢呋喃溶液，在室温搅拌反应30分钟，若萘钠四氢呋喃溶液的颜色不消失，则说明聚醚的钠盐活性中间体转化率已达100％。若萘钠四氢呋喃溶液的颜色消失，则补加适量的萘钠四氢呋喃溶液至萘钠四氢呋喃溶液的颜色30分钟不消失。加入与萘钠四氢呋喃溶液等摩儿量的对甲苯磺酰氯，在室温继续搅拌反应5小时，过滤，滤液用乙醚沉淀、过滤得固体初产品，初产品用乙醇重结晶得纯品。产率95％，1H-NMR鉴定官能化程度为100％。实施例二在反应瓶中加入100g双末端羟基聚乙二醇400，1000ml甲苯，1000ml0.5M的萘钠四氢呋喃溶液，在室温搅拌反应30分钟。其余操作同实施例一。产率80％，1H-NMR鉴定官能化程度为90％。实施例三在反应瓶中加入200g甲氧基单末端羟基聚乙二醇10000，3000ml四氢呋喃，60ml0.5M的萘钾四氢呋喃溶液，在室温搅拌反应30分钟。其余操作同实施例一。产率79％，1H-NMR鉴定官能化程度为80％。实施例四在反应瓶中加入40g双末端羟基聚丁二醇6000，400ml二氧六环，18ml1M的环戊二烯钠四氢呋喃溶液，在40℃搅拌反应30分钟。其余操作同实施例一。产率90％，1H-NMR鉴定官能化程度为98％。实施例五在反应瓶中加入70g双末端羟基聚乙二醇35000，1000ml苯，5ml1M的萘钾四氢呋喃溶液，在0℃搅拌反应30分钟。其余操作同实施例一。产率60％，1H-NMR鉴定官能化程度为75％。实施例六在反应瓶中加入200g甲氧基单末端羟基聚乙二醇(Mw＝5000)，2000ml苯，40ml1M的萘钾四氢呋喃溶液，在25℃搅拌反应30分钟。其余操作同实施例一。产率96％，1H-NMR鉴定官能化程度为99％。实施例七在反应瓶中加入400g双末端羟基聚乙二醇800，2000ml甲苯，1000ml1M的萘钾四氢呋喃溶液，在25℃搅拌反应30分钟。其余操作同实施例一。产率93％，1H-NMR鉴定官能化程度为99％。实施例八在反应瓶中加入200g双末端羟基聚乙二醇1500，2000ml甲苯，300ml1M的萘钾四氢呋喃溶液，在25℃搅拌反应30分钟。其余操作同实施例一。产率85％，1H-NMR鉴定官能化程度为95％。实施例九在反应瓶中加入200g双末端羟基聚乙二醇4000，2000ml甲苯，150ml1M的萘钾四氢呋喃溶液，在25℃搅拌反应30分钟。其余操作同实施例一。产率87％，1H-NMR鉴定官能化程度为99％。权利要求1.低成本、高官能化程度、高转化率的聚醚对甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
低成本、高官能化程度、高转化率的聚醚对甲苯磺酸酯的制备方法，尤其是聚乙二醇对甲苯磺酸酯的方法，其特征在于以单末端或双末端的聚醚（聚乙二醇，聚丙二醇，聚丁二醇等）为原料在溶剂中与具有颜色的钠或钾的萘化合物、环戊二烯基化合物反应，形成聚醚的钠盐或钾盐活性中间体，再与对甲苯磺酰氯反应得到产品。本专利技术所指的聚醚特征在于结构为：ＨＯ－［（ＣＨ↓［２］）ｘＯ］ｙ－ＨＲＯ－［（ＣＨ↓［２］）ｘＯ］ｙ－Ｈ （Ｒ＝ＣＨ↓［３］，ＣＨ↓［３］ＣＨ↓［２］，……）ｘ＝１～３，ｙ＝１０～ １０００聚醚的分子量为４００－５００００。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁明龙，熊成东，邓先模，
申请(专利权)人：中国科学院成都有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]