一种异端基遥爪聚乙二醇及其制备方法技术

技术编号:8589181 阅读:274 留言:0更新日期:2013-04-18 02:41
本发明专利技术公开了一种异端基遥爪聚乙二醇,其化学结构式是:HS—(CH2CH2O)n—CH2CH2X;其中,异端基遥爪聚乙二醇的数均分子量在500-100,0000之间,X是聚乙二醇的ω官能团,且X代表下列功能基团之一:——NH2,——OCH2CH2CH2NH2,——OCH2COOH,——OCH2CH2COOH,—OH,——SH,—OCH3。此外,本发明专利技术还公开了该异端基遥爪聚乙二醇的制备方法。本发明专利技术首先利用引发剂RS-K+引发环氧乙烷EO单体进行开环聚合ROP制备一端为R基团、另一端为羟基的聚乙二醇。然后,将聚乙二醇上的R基直接还原,或者先将聚乙二醇上的羟基修饰为氨基、羧基、巯基、甲氧基等基团之后,再将聚乙二醇上的R基还原制得异端基遥爪聚乙二醇。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子合成化学
,具体涉及。
技术介绍
在高分子合成化学中,端基含功能基团的聚合物在理论研究和工业生产中具有重要的应用价值,利用聚合物端基功能基团的反应活性,可以在很大范围内研究聚合物的潜在应用。例如,在高分子合成领域,可以将这种聚合物作为大分子引发剂,制备星型杂臂、疏型、接枝、环形、嵌段、网状等结构的聚合物,为复杂结构聚合物的设计提供了可能;在工业应用中,利用特定官能基团之间的特殊作用,例如氢键作用、电荷效应等,使聚合物链形成特殊的聚集形态或微相结构。在端基功能化聚合物中,异端基功能化聚合物的合成始终是一个挑战,这主要是由于含特定官能基团的小分子引发剂、或者小分子盖帽试剂在设计和应用上还存在很大的局限性,因为这种含有多种功能基团的小分子试剂往往需要满足一定的条件含有功能基团的引发剂往往需要对聚合物活性增长点呈现惰性,或者含有功能基团的盖帽试剂往往需要具有非常高的效率。另一方面,在异端基功能化聚合物中,特别值得引起关注的是异端基遥爪聚乙二醇,异端基遥爪聚乙二醇的两端具有两个不同的末端基团,这两个不同的功能基团可分别与两个具有不同特性的大分子或化合物相连接;聚乙二醇骨架提供了可溶性、生物降解性、柔顺性。这类聚乙二醇的衍生物可以用于多种场合,如免疫分析,生物传感,药物靶向,液相多肽合成等合成。最初,异端基遥爪聚乙二醇的合成是以同端基聚乙二醇为原料,由于同端基的两个功能基团相同且等活性,因而制备异端基聚乙二醇存在一定的困难,尤其是产物的分离纯化有相当大 的难度。通常,以双官能度的引发剂选择性引发环氧乙烷开环聚合制备异端基遥爪聚乙二醇则是非常有效的一种方法。例如,Bentley (W0126692A1,2001)等用苯甲醇引发环氧乙烷开环聚合生成两端分别为苯甲基和羟基的聚乙二醇,末端羟基可以转化为第一个具有反应活性的基团,苯甲基可以通过氢化、水解除去,得到第二个末端“活性”羟基。Nagasaki等以丙烯醇钾为引发剂引发环氧乙烷开环聚合制备两端分别为双键(CH2=CH-)和活性羟基的异端基聚乙二醇,并进一步将官能团CH2=CH-转化为-NH2(Bioconjugate Chemistryl995, 6,226-230);以氰化甲基钾(KCH2CN)为引发剂,在18-冠-6的存在下,制备两端分别为氰基(-CN)和羟基的异端基聚乙二醇,并将-CN转化为-NH2 (Bioconjugate Chemistryl995, 6,702-704);以 3,3 二乙氧基丙醇钾为引发剂,制备两端分别为缩醒基团和轻基的异端基聚乙二醇,并将-OH转化为-SH(BioconjugateChemistry2000, 11,947-950)。Zhang等也以KCH2CN为引发剂,制备了两端分别为氰基(-CN)和羟基的异端基聚乙二醇,然后将-CN修饰为-C00H,将羟基修饰为-NH2 (Reactive &Functional Polymers 2003,56:17 - 25)。Zeng等以巯基丙酸(H00C-CH2CH2-SH)为引发剂,制备了两端分别为羧基(-C00H)和轻基的异端基聚乙二醇(Macromolecules, 2006, 39(19):6391-6398. )。Yokoyama等以二-(三甲基硅基)氨化钾([(CH3)3SiJ2NT+)为引发剂,制备了两端分别为保护氨基和羟基的异端基聚乙二醇[(CH3) 3Si]2N- (CH2CH2O) n-OH,并将氨基的保护基团脱除之后得到-NH2 基团(Bioconjugate Chemistryl992, 3, 275-276)。然而,目前的各引发体系的小分子化合物都需要比较复杂的合成步骤,且在环氧乙烷的开环聚合过程中,有时还会产生一定量的副产物,或者所得到均聚物聚乙二醇具有很宽的分子量单分散性,进而限制异端基聚乙二醇的应用范围。因而,开发新的普遍适用的合成异端基聚乙二醇的方法具有很重要的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供。在本专利技术的一方面,提供一种异端基遥爪聚乙二醇,其化学结构式是HS-(CH2CH2O) n-CH2CH2X其中,聚乙二醇的数均分子量在500-100,000之间,X是聚乙二醇的《官能团,且X代表下列功能基团之一-NH2, -OCH2CH2CH2NH2, -OCH2COOH, -0CH2CH2C00H,-0H, -SH, -OCH3 在本专利技术的另一方面,提供上述异端基遥爪聚乙二醇的制备方法,包括如下步骤首先,利用引发剂RS_K+引发环氧乙烷EO单体进行开环聚合ROP制备一端为R基团、另一端为羟基的聚乙二醇。然后,将聚乙二醇上的R基直接还原,或者先将聚乙二醇上的羟基修饰为氨基、羧基、巯基、甲氧基等基团之后,再将聚乙二醇上的R基还原制得异端基遥爪聚乙二醇。引发剂RSK+的化学结构式为RSK+其中,R代表下列基团之一本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种异端基遥爪聚乙二醇,其特征是,其化学结构式是:HS——(CH2CH2O)n——CH2CH2X其中,异端基遥爪聚乙二醇的数均分子量在500?100,0000之间,X是聚乙二醇的ω官能团,且X代表下列功能基团之一:——NH2,——OCH2CH2CH2NH2,——OCH2COOH,——OCH2CH2COOH,——OH,——SH,——OCH3。

【技术特征摘要】
1.一种异端基遥爪聚乙二醇,其特征是,其化学结构式是 HS-(CH2CH2O)n-CH2CH2X 其中,异端基遥爪聚乙二醇的数均分子量在500-100,0000之间,X是聚乙二醇的ω官能团,且X代表下列功能基团之一 -NH2, -OCH2CH2CH2NH2, -OCH2COOH, -0CH2CH2C00H, -0Η, -SH, -OCH3。2.一种如权利要求1所述的异端基遥爪聚乙二醇的制备方法,其特征是,包括如下步骤首先,利用引发剂RS_K+引发环氧乙烷EO单体进行开环聚合ROP制备一端为R基团、另一端为羟基的聚乙二醇;然后,将聚乙二醇上的R基直接还原,或者先将聚乙二醇上的羟基修饰为氨基、羧基、巯基或甲氧基基团之后,再将聚乙二醇上的R基还原制得异端基遥爪聚乙二醇;所述引发剂RS_K+的化学结构式RSK+ 其中,R代表下列基团之一3.根据权利要求2所述的异端基遥爪I乙二醇的制备方法,其特征是,所述引发剂RSK+是由小分子化合物RSH和萘钾反应制备得到,化学反应式如下4.根据权利要求2所述的异端基遥爪聚乙二醇的制备方法,其特征是,所述一端为R基团、另一端为羟基的聚乙二醇是由环氧乙烷EO单体的开环聚合ROP制得,化学反应式如下5.根据权利要求2所述的异端基遥爪聚乙二醇的制备方法,其特征是,一端为巯基、另一端为羟基的异端基遥爪聚乙二醇的制备过程为在三氟乙酸和苯酚的存在下,使权利要求4中合成的一端为R基团、另一端为羟基的聚乙二醇上的R基团转化为巯基,制得一端为巯基——SH、另一端为羟基一OH的异端基遥爪聚乙二醇,化学反应式如下6.根据权利要求2所述的异端基遥爪聚乙二醇的制备方法,其特征是,一端为巯基、另一端为氨基的异端基遥爪聚乙二醇的制备过程为在氢化钠NaH和丙烯腈H2C = CH-CN的存在下,使权利要求4中合成的一端为R基团、另一端为羟基的聚乙二醇上的羟基转化为氰基——OCH2CH2CN ;然后在H2/Pd-C的存在下使氰基——OCH2CH2CN转化为氨基——OCH2CH2CH2NH2,在三氟乙酸和苯酚的存在下,使R基团转化为巯基,制得一端为巯基——SH、另一端为氨基——OCH2CH2CH2NH2的异端基遥爪聚乙二醇,其化学反应式如下7.根据权利要求2所述的异端基遥爪聚乙二醇的制备方法,其特征是,一端为巯基、另一端为氨基的异端基遥爪聚乙二醇的制备过程为在甲基磺酰氯CH3SO2Cl的存在下使权利要求4中合成的...

【专利技术属性】
技术研发人员:王国伟樊军尤凯
申请(专利权)人:上海景宇生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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