羧基盐引发环内酸酐单体的快速开环聚合方法技术

本发明专利技术提供了一种聚合物的制备方法。具体地，本发明专利技术提供了一种氨基酸类聚合物的快速开环聚合方法，包括步骤：在式I化合物引发剂存在下，将一种或多种式II化合物单体进行聚合反应，从而形成一聚合物，所述聚合物含有式III所示的聚合单元。本发明专利技术的聚合速度迅速、制备方法简单、适用于多种单体、合成场景多样并且可合成结构丰富的聚合物。合成结构丰富的聚合物。合成结构丰富的聚合物。

【技术实现步骤摘要】
羧基盐引发环内酸酐单体的快速开环聚合方法


[0001]本专利技术属于氨基酸类聚合物合成或制备方法
，具体地，涉及羧基盐引发环内酸酐类单体的快速开环聚合方法及其应用。

技术介绍

[0002]氨基酸类聚合物(聚肽或者聚类肽)具有良好的生物相容性以及独特的生物活性，因此在诸多领域有着广泛的应用前景，包括蛋白质/多肽模拟、抗菌剂开发、组织工程、药物/基因传递等多种生物工程领域。多肽和类肽可通过固相合成和液相合成方法合成，但固相合成费时费力且成本高，合成产品序列短并难大量制备。液相合成中N
‑
羧基羰基环内酸酐的开环聚合产率高、成本低、可制备不同种类的聚合物，因此最为常用也最有前景。
[0003]但是α
‑
氨基酸N
‑
羧基羰基环内酸酐单体(NCA)最常用的引发剂(伯胺、过渡金属催化剂、六甲基二硅氮烷等)会受脱羧限速或催化剂怕水的影响，NCA的开环聚合体系在聚合速度等方面还有大量改善的空间。例如对于N
‑
取代α
‑
氨基酸N
‑
羧基羰基环内酸酐单体(NNCA)，伯胺引发侧链带有大位阻的单体(例如环己基)的时间需要六天以上；对于单体稳定性更高、聚合难度更大的N
‑
取代α
‑
氨基酸N
‑
羧基硫代羰基环内酸酐单体(NNTA)，伯胺引发侧链带有苄基的单体一直无法获得大分子量的聚合物；对于β
‑
氨基酸N
‑
羧基(硫代羰基)环内酸酐单体更是处于初步探索阶段。
[0004]综上，需要一种具有突破性的、聚合速度快、针对多种单体(包括低活性单体)、可聚合多种结构聚合物的新引发剂体系。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是提供一种具有突破性的、聚合速度快、针对多种单体(包括低活性单体)、可聚合多种结构聚合物的新引发剂体系以制备氨基酸类聚合物。
[0006]在本专利技术的第一方面，提供了一种聚合物的制备方法，包括步骤：
[0007](a)在式I化合物引发剂存在下，将一种或多种式II化合物单体进行聚合反应，从而形成一聚合物，所述聚合物含有式III所示的聚合单元；
[0008][0009]其中，
[0010]X1、X2各自独立地为O或S；
[0011]A为Li、Na、K、NH4、NW1W2W3W4、PW1W2W3W4；
[0012]W1、W2、W3、W4各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、C1‑
C
12
烷基、C1‑
C
12
卤代烷基、C1‑
C
12
硫代烷基、C1‑
C
12
烷基氨基、C1‑
C
12
烷基硅基、C1‑
C
12
烷氧基、C1‑
C
12
卤代烷氧基、C3‑
C
12
环烷基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的3
‑
12元杂环基、C6‑
C
12
芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的5
‑
12元杂芳基、C1‑
C6烷基酯基；或W1、W2、W3、W4与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的3
‑
12元碳环或杂环(包括单环、螺环、桥环或并环)；其中，所述的取代是指被一个或多个R
m
取代；
[0013]V选自下组：C、N、O；
[0014]V为C时，Z1、Z2、Z3各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、氨基、C1‑
C
12
烷基、C1‑
C
12
卤代烷基、C1‑
C
12
烷基氨基、C1‑
C
12
烷基硅基、C1‑
C
12
烷基羟基、C1‑
C
12
烷基羧基、C1‑
C
12
烷氧基、2
‑
12元杂烷基、C1‑
C
12
烷基磺酰基、C2‑
C
12
烯基、C2‑
C
12
炔基、C3‑
C
12
环烷基、C6‑
C
12
芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的5
‑
12元杂芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的3
‑
12元杂环基、C1‑
C6烷基胍基、C1‑
C6烷基酯基、硫代C1‑
C6烷基酯基，或聚合物链段；或Z1、Z2、Z3与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的3
‑
12元碳环或杂环(包括单环、螺环、桥环或并环)；其中，所述的取代是指被一个或多个R
m
(例如2个、3个、4个等)取代；
[0015]V为N时，Z1、Z2各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、氨基、C1‑
C
12
烷基、C1‑
C
12
卤代烷基、C1‑
C
12
烷基氨基、C1‑
C
12
烷基硅基、C1‑
C
12
烷基羟基、C1‑
C
12
烷基羧基、C1‑
C
12
烷氧基、2
‑
12元杂烷基、C1‑
C
12
烷基磺酰基、C2‑
C
12
烯基、C2‑
C
12
炔基、C3‑
C
12
环烷基、C6‑
C
12
芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的5
‑
12元杂芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的3
‑
12元杂环基、C1‑
C6烷基胍基、C1‑
C6烷基酯基、硫代C1‑
C6烷基酯基，或聚合物链段；或Z1、Z2、Z3与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的3
‑
12元碳环或杂环(包括单环、螺环、桥环或并环)；其中，所述的取代是指被一个或多个R
m
(例如2个、3个、4个等)取代；
[0016]V为O时，Z1各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、氨基、C1‑
C
12
烷基、C1‑
C
12
卤代烷基、C1‑
C
12
烷基氨基、C1‑
C
12
烷基硅基、C1‑
C
12
烷基羟基、C1‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物的制备方法，其特征在于，包括步骤：(a)在式I化合物引发剂存在下，将一种或多种式II化合物单体进行聚合反应，从而形成一聚合物，所述聚合物含有式III所示的聚合单元；其中，X1、X2各自独立地为O或S；A为Li、Na、K、NH4、NW1W2W3W4、PW1W2W3W4；W1、W2、W3、W4各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、C1‑
C
12
烷基、C1‑
C
12
卤代烷基、C1‑
C
12
硫代烷基、C1‑
C
12
烷基氨基、C1‑
C
12
烷基硅基、C1‑
C
12
烷氧基、C1‑
C
12
卤代烷氧基、C3‑
C
12
环烷基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的3
‑
12元杂环基、C6‑
C
12
芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的5
‑
12元杂芳基、C1‑
C6烷基酯基；或W1、W2、W3、W4与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的3
‑
12元碳环或杂环(包括单环、螺环、桥环或并环)；其中，所述的取代是指被一个或多个R
m
取代；V选自下组：C、N、O；V为C时，Z1、Z2、Z3各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、氨基、C1‑
C
12
烷基、C1‑
C
12
卤代烷基、C1‑
C
12
烷基氨基、C1‑
C
12
烷基硅基、C1‑
C
12
烷基羟基、C1‑
C
12
烷基羧基、C1‑
C
12
烷氧基、2
‑
12元杂烷基、C1‑
C
12
烷基磺酰基、C2‑
C
12
烯基、C2‑
C
12
炔基、C3‑
C
12
环烷基、C6‑
C
12
芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的5
‑
12元杂芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的3
‑
12元杂环基、C1‑
C6烷基胍基、C1‑
C6烷基酯基、硫代C1‑
C6烷基酯基，或聚合物链段；或Z1、Z2、Z3与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的3
‑
12元碳环或杂环(包括单环、螺环、桥环或并环)；其中，所述的取代是指被一个或多个R
m
(例如2个、3个、4个等)取代；V为N时，Z1、Z2各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、氨基、C1‑
C
12
烷基、C1‑
C
12
卤代烷基、C1‑
C
12
烷基氨基、C1‑
C
12
烷基硅基、C1‑
C
12
烷基羟基、C1‑
C
12
烷基羧基、C1‑
C
12
烷氧基、2
‑
12元杂烷基、C1‑
C
12
烷基磺酰基、C2‑
C
12
烯基、C2‑
C
12
炔基、C3‑
C
12
环烷基、C6‑
C
12
芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的5
‑
12元杂芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的3
‑
12元杂环基、C1‑
C6烷基胍基、C1‑
C6烷基酯基、硫代C1‑
C6烷基酯基，或聚合物链段；或Z1、Z2、Z3与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的3
‑
12元碳环或杂环(包括单环、螺环、桥环或并环)；其中，所述的取代是指被一个或多个R
m
(例如2个、3个、4个等)取代；V为O时，Z1各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、氨基、C1‑
C
12
烷基、C1‑
C
12
卤代烷基、C1‑
C
12
烷基氨基、C1‑
C
12
烷基硅基、C1‑
C
12
烷基羟基、C1‑
C
12
烷基羧基、C1‑
C
12
烷氧基、2
‑
12元杂烷基、C1‑
C
12
烷基磺酰基、C2‑
C
12
烯基、C2‑
C
12
炔基、C3‑
C
12
环烷基、C6‑
C
12
芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的5
‑
12元杂芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的3
‑
12元
杂环基、C1‑
C6烷基胍基、C1‑
C6烷基酯基、硫代C1‑
C6烷基酯基，或聚合物链段；或Z1、Z2、Z3与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的3
‑
12元碳环或杂环(包括单环、螺环、桥环或并环)；其中，所述的取代是指被一个或多个R
m
(例如2个、3个、4个等)取代；Y为S或O；m为1或2；n为≥2的正整数(如3
‑
20000)；R、R1、R2各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、氨基、C1‑
C
12
烷基、C1‑
C
12
卤代烷基、C1‑
C
12
烷基氨基、C1‑
C
12
烷基羟基、C1‑
C
12
烷氧基、C1‑
C
12
烷硫基、2
‑
12元杂烷基、C1‑
C
12
烷基磺酰基、C2‑
C
12
烯基、C2‑
C
12
炔基、C3‑
C
12
环烷基、C6‑
C
12
芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的5
‑
12元杂芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的3
‑
12元杂环基、C1‑
C6烷基胍基、C1‑
C6烷基酯基、硫代C1‑
C6烷基酯基、
‑
(C1‑
C8亚烷基)
‑
R
a
；或R1和R2与它们连接的碳原子共同构成取代或未取代的3
‑
12元碳环或杂环；其中，所述的取代是指被一个或多个(例如2个、3个、4个等)R
m
取代；L独立地为化学键、
‑
CHR'1‑
、
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
COO
‑
、
‑
S(＝O)2‑
；q为1
‑
10的整数；R'1独立地选自取代或未取代的下组基团：H、氨基、C1‑
C
15
烷基、C1‑
C
15
烷氧基、C1‑
C
15
烷基氨基、C6‑
C
15
芳基、C2‑
C
15
烯基、C2‑
C
15
炔基、C1‑
C
15
烷基羟基、C1‑
C
15
烷基醛基、C1‑
C
15
烷基酯基、硫代C1‑
C
15
烷基酯基、
‑
Rc
‑
COO
‑
Rc”、
‑
Rc
‑
CO
‑
Rc”、
‑
Rc
‑
O
‑
Rc”、
‑
Rc
‑
S
‑
Rc”、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的的5
‑
15元杂芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的5
‑
12元杂环基；其中，所述的取代是指被一个或多个(例如2个、3个、4个等)R
m
取代；R
a
和R
b
各自独立地选自取代或未取代的下组基团：氢、C1‑
C
15
烷基、C1‑
C
15
烷氧基、C1‑
C
15
烷基氨基、C2‑
C
15
烯基、C2‑
C
15
炔基、C1‑
C
15
烷基羟基、C1‑
C
15
烷基醛基、C1‑
C
15
烷基磺酰基、
‑
Rc
‑
COO
‑
Rc”、
‑
Rc
‑
CO
‑
Rc”、
‑
Rc
‑
O
‑
Rc”、
‑
Rc
‑
S
‑
Rc”、C3‑
C
12
环烷基、C4‑
C
12
环烯基、5
‑
12元杂环基、C6‑
C
12
芳基、5
‑
12元杂芳基、叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、芴甲氧羰基(Fmoc)、邻苯二甲酰基(Pht)、乙酰基(Ac)、三氟乙酰基(Tfa)、苄基(Bn)、三苯基甲基(Tr)；或者R
a
和R
b
与其连接的N原子结合形成3
‑
8元取代或未取代的杂环基；其中，所述的取代是指被一个或多个(例如2个、3个、4个等)R
m
取代；Rc独立地选自取代或未取代的下组基团：无、C1‑
C
15
亚烷基、C2‑
C
15
亚烯基、C2‑
C
15
亚炔基、C3‑
C
12
亚环烷基、C4‑
C
12
亚环烯基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的3
‑
12元亚杂环基、C6‑
C
12
亚芳基、具有1
‑
3个选自下组N、S和O的杂原子的5
‑
12元亚杂芳基；其中，所述的取代是指被一个或多个(例如2个、3个、4个等)R
m
取代；Rc”选自取代或未取代的下组基团：C1‑
C
15
烷基、C1‑
C
15
烷基氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘润辉，武月铭，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：