技术领域
本发明涉及疏水性改性聚轮烷和交联聚轮烷,更具体地涉 及其中环状分子为环糊精且该环糊精的至少部分羟基被疏水性 改性基团改性的疏水性改性聚轮烷,以及使用该疏水性改性聚 轮烷的交联聚轮烷。
背景技术
迄今,凝胶材料广泛用在食品、医疗用品、生活用品、工 业用品等制品中。虽然各种类型的聚合物化合物已经应用于这 些制品,但是基于结构的观点,只存在物理凝胶和化学凝胶两 种类型。
物理凝胶是通常在自然界中出现的凝胶,例如明胶或琼脂。 此外,生物体组织的大部分均被各种物理凝胶所占据。
这种物理凝胶在作用于聚合物之间的物理吸引作用下构成 网络,从而它对于温度和溶剂的稳定性低。
相反,化学凝胶是其中在整个网络中形成使用共价键直接 键合的巨大的单分子,从而它对于温度和溶剂的稳定性优良, 以致于工业应用于多个领域中。
然而,在化学凝胶中,交联点是固定的,从而永久地保持 了通过交联反应形成的不均匀结构,如此使得其具有机械强度 明显低下的缺点。
针对该问题,近年来已经提出采用新方法的主张,以得到 难于归类为物理凝胶和化学凝胶的新型凝胶,即“滑环凝胶 (slide-ring gel)或拓扑凝胶(topological gel)”。将聚轮烷用于这 种滑环凝胶。
在该聚轮烷中,线型分子(轴)以刺穿环状分子开口的形式 包接环状分子(转子),封端基团被置于该线型分子的两末端以 防止环状分子从线型分子中脱离。公开了一种交联聚轮烷,其 通过使多个这种聚轮烷相互交联来形成,并适用于所述滑环凝 胶(见专利文献1)。
专利文献1:日本专利第3475252号公报
在该交联聚轮烷中,使用线型分子刺穿的环状分子可沿着 线型分子移动(滑轮效果),以使得该交联聚轮烷具有粘弹性。 因此,如果向该交联聚轮烷施加张力,则张力在所述滑轮效果 下均匀分散,从而其具有不同于常规交联聚合物的难于产生裂 缝或裂纹的优良特性。
发明内容
本发明所要解决的问题
然而,在这种常规聚轮烷中,构成环状分子的环糊精具有 很多羟基,从而几乎不溶于有机溶剂。
进一步地,这些羟基键接于葡萄糖环上,因而导致较高的 位阻,从而降低了反应性。
基于该问题,聚轮烷的应用范围容易狭窄,其中存在难于 将其应用于要求特殊耐久性的涂料、粘合剂等中的问题。
基于这些常规技术的问题进行本发明,本发明的目的在于 提供可溶于有机溶剂的疏水性改性聚轮烷以及采用该疏水性改 性聚轮烷的交联聚轮烷。
解决问题的手段
作为为实现上述目的热切研究的结果,本发明人基于通过 使用疏水性改性基团改性构成环状分子的环糊精中全部或部分 羟基来实现上述目的的发现,实现了本发明。
换言之,本发明的疏水性改性聚轮烷的特征在于:包含环 状分子、以刺穿所述环状分子的方式包接该环状分子的线型分 子和置于所述线型分子两末端以防止环状分子由线型分子上脱 离的封端基团,其中所述环状分子为环糊精,该环糊精中的全 部或部分羟基使用疏水性改性基团改性。
此外,本发明疏水性改性聚轮烷的一个优选实施方案的特 征在于,所述线型分子为聚乙二醇。
进一步地,为生产该疏水性改性聚轮烷,本发明疏水性改 性聚轮烷的生产方法的特征在于:包括(1)混合环糊精和线型分 子,以使得线型分子以刺穿环糊精开口部分的方式包接环糊精; (2)使用封端基团封端作为所得准聚轮烷两末端的线型分子两 末端,从而进行调整,以防止环状分子由刺穿状态脱离;和(3) 使用疏水性改性基团改性聚轮烷的环糊精中的羟基。
一方面,本发明的交联聚轮烷特征在于使上述疏水性改性 聚轮烷与聚合物通过上述环状分子而结合。
本发明的效果
根据本发明,例如构成环状分子的环糊精中全部或部分羟 基例如使用疏水性改性基团改性,从而能够提供可溶于有机溶 剂的疏水性改性聚轮烷和使用该疏水性改性聚轮烷的交联聚轮 烷。
附图说明
[图1]概念性地示出本发明的疏水性改性聚轮烷的示意图。
[图2]概念性地示出本发明的交联型聚轮烷的示意图。
附图标记说明
1 交联聚轮烷
3、3′ 聚合物
5 疏水性改性聚轮烷
6 线型分子
7 环状分子(环糊精)
7a 疏水性改性基团
8 封端基团
9 交联点
具体实施方式
以下将详细说明本发明的疏水性改性聚轮烷。在本申请的 说明书中,除非另外说明,“%”表示质量%。
如上所述,本发明的疏水性改性聚轮烷包括环状分子和在 其两端具有封端基团的线型分子。
此外,所述线型分子以刺穿环状分子开口部分的方式包接 环糊精。进一步地,置于该线型分子两末端的封端基团防止包 接的环状分子从线型分子脱离。另外,该环状分子由环糊精构 成,且在该环糊精中的全部或部分羟基使用疏水性改性基团改 性。
在这种构型的情况下,该疏水性改性聚轮烷可溶于有机溶 剂。
这种在有机溶剂中溶解性的产生为迄今为止几乎不溶或完 全不溶于水或水系溶剂的聚轮烷提供在有机溶剂中的反应场, 一般为交联场。换言之,本发明的疏水性改性聚轮烷在反应性 方面得到改进,以使得在有机溶剂存在下能够容易地实现与其 它聚合物的交联和用改性基团的改性。
此外,在本发明中,当假定环糊精中可改性羟基的最大数 为1时,该环糊精使用疏水性改性基团的改性度优选不低于 0.02,更优选不低于0.05,和进一步优选不低于0.1。
如果其低于0.02,则在有机溶剂中的溶解性不足,以至于 可产生不溶性晶种。
此外,换言之,环糊精的可改性羟基的最大数为环糊精改 性前具有的所有羟基数。
进一步地,换言之,所述改性度为改性羟基数与所有羟基 数的比值。
当疏水性改性聚轮烷具有许多环糊精时,并不要求所有环 糊精中全部或部分羟基均使用疏水性改性基团改性。
进一步地,在本发明中,环糊精的具体例子为例如α-环糊 精(葡萄糖数:6)、β-环糊精(葡萄糖数:7)、γ-环糊精(葡萄糖数: 8)、二甲基环糊精、葡萄糖环糊精及其衍生物和改性化合物。
可单独使用上述环糊精中的一种,或组合使用不少于它们 中的两种。
作为这类环糊精,特别优选α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊 精,其中基于被包接性的观点,优选α-环糊精。
此外,在本发明中,如果环糊精中的全部或部分羟基使用 疏水性改性基团改性,则该疏水改性的聚轮烷变得可溶于有机 溶剂。然而,基于在有机溶剂中溶解性的观点,优选环糊精的 全部或部分疏水性改性基团至少具有疏水性基团,以使得该疏 水改性聚轮烷是疏水性的。
如果该疏水性改性聚轮烷是疏水性的,则该全部或部分疏 水性改性基团可具有亲水性基团。
此外,如果该疏水性改性聚轮烷在有机溶剂中的溶解性改 善效果没有如此下降,则该疏水性改性基团可以是聚合物,其 中基于溶解性的观点,所述聚合物优选具有例如约数千的分子 量。
在本发明的疏水性改性聚轮烷中,构成环状分子的环糊精 在环糊精的全部或部分羟基中具有疏水性改性基团,以致即使 在下面所述的线型分子中不具有疏水性的情况下,该疏水性改 性聚轮烷仍然能够溶解于有机溶剂中。
进一步地,在本发明中,所述疏水性基团的具体例子为例 如烷基、苄基、含有苯衍生物的基团、酰基、甲硅烷基、三苯 甲基、甲苯磺酰基、氨基甲酸酯键、酯键、醚键等;然而,该 疏水性基团并不仅限于此。
在本发明的疏水性改性聚轮烷中,上述疏水性基团可单独 使用一种,或以不少于两种的组合使用。
在本发明中,基于改进与其它聚合物的反应性的观点,优 选全部或部分疏水性改性基团具有官能团。
优选所述官能团空间上置于环糊精的外侧,其中使用该官 能团能够容易地进行所述疏水性改性聚轮烷与聚合物的键合或 交联反应。
如果不使用交联剂,则该官能团例如根据使用的溶剂类型 可适宜地改变。然而,在使用交联剂的情况下,该官能团可根 据交联剂类型适宜地改变。
进一步地,在本发明中,官能团的具体例子为例如羟基、 羧基、氨基、环氧基、异氰酸酯基、硫醇基、醛基等,其中该 官能团不仅限于此。
在本发明的疏水性改性聚轮烷中,上述官能团可单独使用 一种,或组合使用不少于其两种。
这类官能团特别地是与环糊精的羟基化合的化合物残基, 该残基优选具有羟基、羧基、氨基、环氧基和/或异氰酸酯基, 其中基于反应多样性的观点,优选羟基。
形成这类官能团的化合物为例如聚己内酯;然而,该化合 物并不仅限于此。
例如,如果该疏水性改性聚轮烷在有机溶剂中的溶解性改 进效果没有如此下降,则该形成所述官能团的化合物可以是聚 合物,其中基于溶解性的观点,所述聚合物优选具有例如数千 的分子量。
上述官能团优选为能够在后述的封端基团不能脱离的条件 下进行反应的基团。
所述线型分子可主要具有直链,并可具有支链,只要该线 型分子能够以使得所述环糊精可旋转并能够表现出滑轮效果的 方式包接构成作为转子的环状分子的环糊精即可。
此外,尽管受到构成环状分子的环糊精数量的影响,但线 型分子的长度并不限于特定长度,只要该环状分子能够表现出 滑轮效果即可。
所述线型分子优选在其两末端具有反应性基团,通过该基 团,线型分子能够容易地与上述封端基团反应。
这类反应性基团可根据使用的封端基团的种类适宜地变 化,其中反应性基团的例子为羟基、羧基、氨基、硫醇基等。
此外,在本发明中,如果该环状分子为环糊精,通过线型 分子包接的环状分子的数量(包接量)优选在0.06-0.61范围内, 更优选在0.11-0.48范围内,进一步优选在0.24-0.41范围内,假 定最大包接量为1。
如果该包接量小于0.06,则不能表现出滑轮效果。如果该 包接量超过0.61,则作为环状分子的环糊精过于接近地放置, 以至于环糊精的移动性可能下降。此外,环糊精自身在有机溶 剂中的不溶性得到增强,以至于得到的聚轮烷在有机溶剂中的 溶解性可能下降。
进一步地,在本发明中,线型分子的分子量优选在 1,000-500,000范围内,更优选在10,000-300,000范围内,进一步 优选在10,000-100,000范围内。
如果分子量小于1,000,则使用疏水性改性基团改性的环糊 精数量变小,以至于在有机溶剂中的溶解性变低。从而,得到 的疏水性改性聚轮烷在有机溶剂中的溶解性变低,其中即使在 分子量超过500,000的情况下,在有机溶剂中的溶解性也可能降 低。
这类线型分子并不限于特定线型分子,其中线型分子的例 子为聚酯如聚亚烷基、聚己内酯等,聚醚如聚乙二醇等,聚酰 胺,聚丙烯酸和具有苯环的线型分子。
该线型分子特别优选聚乙二醇和聚己内酯。
下面,所述封端基团可以是任何这样的基团,该基团在如 上所述置于线型分子两端的每一端时,能够保持线型分子刺穿 构成环状分子的环糊精的状态。
这类基团为具有“大体积”的基团,或具有“离子性”的基团。 这里“基团”是指包括分子基团和聚合物基团的各种基团。
所述具有“大体积”的基团的例子为球形基团和侧壁形基 团。
此外,具有“离子性”的基团的离子性与环状分子的离子性 相互影响如相互排斥,以维持线型分子刺穿环状分子的状态。
这种封端基团的具体例子为二硝基苯基如2,4-二硝基苯 基、3,5-二硝基苯基等,环糊精,金刚烷基,三苯甲基,荧光 素,芘及其衍生物和改性化合物。
下面,将说明本发明的疏水性改性聚轮烷的生产方法。
上述疏水性改性聚轮烷可通过进行包括以下步骤的方法得 到:(1)混合环状分子和线型分子,以使得线型分子以刺穿环状 分子开口部分的方式包接环状分子的步骤;(2)使用封端基团封 端得到的准聚轮烷(pseudo-polyrotaxane)两末端(线型分子的两 末端),从而进行调节,以防止环状分子从刺穿状态脱离的步骤; 和(3)使用疏水性改性基团将得到的聚轮烷中构成环状分子的 环糊精的羟基改性的步骤。
疏水性改性聚轮烷也可通过在上述步骤(1)中采用其中环 糊精的羟基已预先使用疏水性改性基团改性的化合物作为环状 分子得到。在这种情况下,上述步骤(3)可以省略。
通过上述生产方法,可得到如上所述的在有机溶剂中具有 优良溶解性的疏水性改性聚轮烷。
所述有机溶剂并不限于特定有机溶剂。有机溶剂的例子为 酯如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯等,酮如甲乙酮、甲基 异丁酮,醚如乙醚、二噁烷等,烃溶剂如甲苯、二甲苯、芳烃 油溶剂(solvesso)等和高疏水性长链醇,其中本发明的疏水性 改性聚轮烷在通过混合两种或多种这些溶剂制备的溶剂中表现 出良好的溶解性。
此外,即使溶剂包含少量的水系溶剂如水、丁基溶纤剂乙 酸酯和/或其类似物,如果其作为整体被认为是有机溶剂,则其 仍然可以是所述的有机溶剂。
下面,将说明本发明的交联聚轮烷。
本发明的交联聚轮烷通过交联上述本发明的疏水性改性聚 轮烷和聚合物形成,其中所述聚合物通过该疏水性改性聚轮烷 的环状分子与疏水性改性聚轮烷结合。
这里,所述通过环状分子与疏水性改性聚轮烷交联的聚合 物并不限于特定聚合物,并优选具有羟基、氨基、羧基、环氧 基、乙烯基、硫醇基或光致交联基团或涉及这些基团任意组合 的基团。
光致交联基团的例子为肉桂酸、香豆素、查耳酮、蒽、苯 乙烯基吡啶、苯乙烯基吡啶盐和苯乙烯基喹啉盐等。
此外,在本发明中可使用不少于两种的聚合物。在这种情 况下,要求至少一种聚合物通过环状分子与疏水性改性聚轮烷 结合。
进一步地,这种聚合物可以是均聚物或共聚物。如果为共 聚物,该共聚物可由至少两种单体构成,并可以是任意的嵌段 共聚物、交替共聚物、无规共聚物和接枝共聚物。
这种聚合物的具体例子为聚乙烯醇,聚乙烯基吡咯烷酮, 聚(甲基)丙烯酸,纤维素基树脂如羧甲基纤维素、羟乙基纤维 素、羟丙基纤维素等,聚丙烯酰胺,聚环氧乙烷,聚乙二醇, 聚丙二醇,聚乙烯醇缩醛类树脂,聚乙烯基甲醚,聚胺,聚乙 烯亚胺,酪蛋白,明胶,淀粉和这些的共聚物,聚烯烃类树脂 如聚乙烯、聚丙烯和这些与其它烯烃基单体的共聚物树脂,聚 酯树脂,聚氯乙烯树脂,聚苯乙烯类树脂如聚苯乙烯、丙烯腈- 苯乙烯共聚物树脂或其类似物,丙烯酸类树脂如聚甲基丙烯酸 甲酯、(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物或其 类似物,聚碳酸酯树脂,聚氨酯树脂,氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚 物树脂,聚乙烯醇缩丁醛树脂和这些的衍生物或改性化合物, 聚异丁烯,聚四氢呋喃,聚苯胺,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚 物(ABS树脂),聚酰胺如尼龙(注册商标)等,聚酰亚胺,聚二烯 如聚异戊二烯、聚丁二烯等,聚硅氧烷如聚二甲基硅氧烷等, 聚砜,聚亚胺,聚乙酸酐,聚脲,多硫化物,聚膦腈,聚酮, 聚亚苯基,聚卤代烯烃和这些的衍生物。
所述衍生物优选具有羟基、氨基、羧基、环氧基、乙烯基、 硫醇基或光致交联基团或涉及上述基团组合的基团。
在本发明中,疏水性改性聚轮烷和上述聚合物的配混比可 根据应用和期望的物理性质适宜地变化,并可典型地在1/500 至10/1重量比(疏水性改性聚轮烷/聚合物)范围内。
在本发明的交联聚轮烷中,聚轮烷的环状分子和聚合物间 的结合可通过使用官能团的化学键合或使用交联剂的化学键合 来进行。
作为交联剂,可使用具有分子量低于2000,优选低于1000, 更优选低于600,进一步优选低于400的交联剂。
这类交联剂的具体例子为氰尿酰氯、三甲酰氯(trimethoyl chloride)、对苯二酰氯、表氯醇、二溴苯、戊二醛、亚苯基二 异氰酸酯、二异氰酸甲苯酯、二乙烯砜、1,1′-羰基二咪唑和烷 氧基硅烷,其中在本发明中,这些物质可单独使用一种或不少 于两种组合使用;然而,下面将进行详细说明。
如上所述,构成疏水性改性聚轮烷的线型分子优选具有 1,000-500,000之间的分子量;然而,特别是在交联聚轮烷的情 况下,该线型分子优选具有10,000-60,000之间的分子量,和更 优选具有20,000-35,000之间的分子量。
图1为概念性地示出本发明的疏水性改性聚轮烷的示意图。
在该图中,该疏水性改性聚轮烷5具有线型分子6、作为环 状分子的环糊精7和位于线型分子6两末端的封端基团8,其中线 型分子6以刺穿环状分子7开口部分的方式包接环状分子7。该环 糊精7具有疏水性改性基团7a。
图2为概念性地示出本发明的交联聚轮烷的示意图。
在该图中,所述交联聚轮烷1具有聚合物3和疏水性改性聚 轮烷5。该疏水性改性聚轮烷5具有线型分子6、作为环状分子的 环糊精7和位于线型分子6两末端的封端基团8,其中线型分子6 以刺穿环状分子7开口部分的方式包接作为环状分子的环糊精。 该疏水性改性聚轮烷5在交联点9处与聚合物3和聚合物3′通过 环糊精7结合。
尽管未示出,但该环糊精7具有疏水性改性基团7a。
当向具有该构型的交联聚轮烷施加图2的(A)部分中沿X-X′ 箭头方向的变形应力时,该交联聚轮烷1可如图2的(B)部分所示 进行变形,从而吸收该应力。
换言之,如图2的(B)部分所示,该作为环状分子的环糊精 可在滑轮效果下沿线型分子6移动,从而该交联聚轮烷可吸收其 内部的上述应力。
从而,该交联聚轮烷具有如图所示的滑轮效果,因此与常 规凝胶状材料相比,具有优良的弹性、粘弹性和机械性质。
此外,作为所述交联聚轮烷前体的本发明的疏水性改性聚 轮烷在有机溶剂中的溶解性得到改进,从而易于进行其在有机 溶剂中的交联等。
因此,本发明的交联聚轮烷可在水或水系溶剂存在的情况 下容易地获得。特别地,该交联聚轮烷可通过使本发明的疏水 性改性聚轮烷与可溶于水或水系溶剂的聚合物交联来容易地生 产。
换言之,本发明的交联聚轮烷扩大了其应用范围,并可应 用于例如采用可溶于水或水系溶剂的涂膜聚合物的涂料或粘合 剂,特别是要求车辆耐洗性(car-washing resistance)、耐刮性、 耐碎性、耐冲击性和耐候性的用于机动车的涂料、树脂类材料 和粘合剂,以及用于家用电器的涂料、树脂类材料等,在该应 用中可以表现出优良的滑轮效果。
基于其它观点,本发明的交联聚轮烷可作为上述聚合物和 疏水性改性聚轮烷的复合材料形成,而不会损害作为疏水性改 性聚轮烷交联对象的聚合物的物理性质。
因此,根据本发明交联聚轮烷的下述生产方法,不仅可以 获得具有上述聚合物物理性质及所述疏水性改性聚轮烷自身物 理性质的材料,而且通过选择聚合物的种类还可获得具有期望 的机械强度的水溶性材料,特别是凝胶状材料。
下面,将说明本发明的交联聚轮烷的生产方法。
所述交联聚轮烷首先通过生产上述疏水性改性聚轮烷,和 (a)将得到的疏水性改性聚轮烷与聚合物混合,(b)物理和/或化 学地进行至少部分聚合物的交联,和(c)通过环状分子使至少一 部分聚合物与该聚轮烷结合而制备。
本发明的疏水性改性聚轮烷可溶于有机溶剂,从而所述步 骤(a)-(c)可在有机溶剂中平稳地进行。
在步骤(b)中,优选进行化学交联并通过上述交联剂实施。 此外,所述步骤(b)和步骤(c)可几乎同时进行。
取决于所述聚合物,在步骤(a)中的混合步骤可不使用溶剂 或在溶剂中进行。可使用的溶剂并不限于特定溶剂;然而,所 述溶剂的例子为水、甲苯、二甲苯、苯、苯甲醚、环己烷、N- 甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲乙酮、氯仿、 二氯甲烷、四氯化碳、六氟异丙醇、四氢呋喃、二噁烷、丙酮、 乙酸乙酯、二甲基亚砜、乙腈等。
取决于采用的聚合物,在步骤(b)中的交联步骤可在常规公 知的交联条件下进行。
例如,(i)如果该聚合物具有活性取代基如环氧基,则交联 反应可在加热或活性氢如胺或酸酐中的活性氢存在下发生。此 外,该交联反应可在光酸发生剂(photoacid generator)或光碱基 发生剂(photobase generator)存在下,在光照射下发生。
(ii)如果该聚合物具有不饱和双键如乙烯基,则交联反应可 在热或光自由基发生剂(photoradical generator)存在下的加热或 光照下发生。
(iii)如果该聚合物具有上述光致交联基团,则交联反应可 在加热或光照下发生。
(iv)如果该聚合物具有羟基、氨基、羧基等,则交联反应可 在多取代的异氰酸酯、碳二亚胺、三嗪或硅烷存在下发生。
(v)如果该聚合物不具有任何类基团,则交联反应可在电子 束照射下发生。
步骤(c)中的结合步骤在所述聚合物主链和/或侧链的基团 与环状分子中的基团的化学反应下进行,所述聚合物主链和/ 或侧链的基团的例子是羟基、氨基、羧基、环氧基、乙烯基、 硫醇基、光致交联基团等,环状分子中的基团的例子是羟基、 氨基、羧基、环氧基、乙烯基、硫醇基、光致交联基团等。
尽管该结合步骤的条件受该聚合物的基团、环状分子的基 团等影响,但仍然可采用上述交联条件。
在上述生产方法中,本发明的交联聚轮烷可甚至通过由相 应的单体获得所述聚合物,并通过采用该得到的聚合物来生产。
实施例
以下,本发明将参考部分实施例进一步进行说明;然而, 本发明并不仅限于这些实施例。
(实施例1)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:5000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12g α-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)减少α-CD量以及采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封 端包接复合物
将14g上述制备的包接复合物分散在二甲基甲酰胺/二甲基 亚砜(DMF/DMSO)(75/25体积比)混合溶剂中。
另一方面,将3g苯并三唑-1-基-氧代-三(二甲基氨基)鏻六 氟磷酸盐(BOP试剂)、1g 1-羟基苯并三唑(HOBt)、1.4g金刚烷 胺和1.25ml二异丙基乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF 中。将该溶液添加至上述制备的分散液中,迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到纯化的聚轮烷。
(4)环糊精中羟基的羟丙基化
将500mg上述制备的聚轮烷溶解在50ml 1mol/l的NaOH水 容液中,然后加入3.83g(66mmol)环氧丙烷。然后,将其在氩气 气氛中于室温下搅拌过夜。随后将其使用1mol/l HCl水溶液中 和,并通过渗析管渗析。然后,将其冻干并回收。
(5)聚轮烷的疏水基改性
向500mg上述制备的羟丙基化聚轮烷中,加入10ml经过分 子筛干燥的ε-己内酯,并在室温下搅拌30分钟以进行渗透。然 后加入0.2ml 2-乙基己酸锡,然后在100℃进行反应1小时。
反应结束后,将样品溶解在50ml甲苯中,并滴加至450ml 搅拌的己烷内以沉淀、回收和干燥,从而得到本实施例的疏水 性改性聚轮烷。
该得到的疏水性改性聚轮烷使用1H-NMR和GPC鉴别,从而 确认其为期望的聚轮烷。这里,α-CD的包接量为0.06,和使用 疏水性改性基团的改性度为0.02。
(实施例2)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:5000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12g α-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封端包接复合物
将3gBOP试剂、1g HOBt、1.4g金刚烷胺和1.25ml二异丙基 乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF中。向该溶液中加入 14g上述制备的包接复合物,并迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到纯化的聚轮烷。
(4)环糊精中羟基的羟丙基化
将500mg上述制备的聚轮烷溶解在50ml 1mol/l的NaOH水 溶液中,然后加入3.83g(66mmol)环氧丙烷。然后,将其在氩气 气氛中于室温下搅拌过夜。随后将其使用1mol/l HCl水溶液中 和,并通过渗析管渗析。然后,将其冻干并回收。
(5)聚轮烷的疏水基改性
向500mg上述制备的羟丙基化聚轮烷中,加入10ml经过分 子筛干燥的ε-己内酯,并在室温下搅拌30分钟以进行渗透。然 后加入0.2ml 2-乙基己酸锡,然后在100℃进行反应1小时。
反应结束后,将样品溶解在50ml甲苯中,并滴加至450ml 搅拌的己烷内以沉淀、回收和干燥,从而得到本实施例的疏水 性改性聚轮烷。
该得到的疏水性改性聚轮烷使用1H-NMR和GPC鉴别,从而 确认其为期望的聚轮烷。这里,α-CD的包接量为0.61,使用疏 水性改性基团的改性度为0.02。
(实施例3)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:100,000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12gα-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)减少α-CD量以及采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封 端包接复合物
将14g上述制备的包接复合物分散在二甲基甲酰胺/二甲基 亚砜(DMF/DMSO)(75/25体积比)混合溶剂中。
另一方面,将3g苯并三唑-1-基-氧代-三(二甲基氨基)鏻六 氟磷酸盐(BOP试剂)、1g 1-羟基苯并三唑(HOBt)、1.4g金刚烷 胺和1.25ml二异丙基乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF 中。将该溶液添加至上述制备的分散液中,迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到纯化的聚轮烷。
(4)环糊精中羟基的羟丙基化
将500mg上述制备的聚轮烷溶解在50ml 1mol/l的NaOH水 溶液中,然后加入3.83g(66mmol)环氧丙烷。然后,将其在氩气 气氛中于室温下搅拌过夜。随后将其使用1mol/l HCl水溶液中 和,并通过渗析管渗析。然后,将其冻干并回收。
(5)聚轮烷的疏水基改性
向500mg上述制备的羟丙基化聚轮烷中,加入10ml经过分 子筛干燥的ε-己内酯,并在室温下搅拌30分钟以进行渗透。然 后加入0.2ml 2-乙基己酸锡,然后在100℃进行反应1小时。
反应结束后,将样品溶解在50ml甲苯中,并滴加至450ml 搅拌的己烷内以沉淀、回收和干燥,从而得到本实施例的疏水 性改性聚轮烷。
该得到的疏水性改性聚轮烷使用1H-NMR和GPC鉴别,从而 确认其为期望的聚轮烷。这里,α-CD的包接量为0.06,使用疏 水性改性基团的改性度为0.02。
(实施例4)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:100,000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12gα-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封端包接复合物
将3gBOP试剂、1g HOBt、1.4g金刚烷胺和1.25ml二异丙基 乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF中。向该溶液中加入 14g上述制备的包接复合物,并迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到纯化的聚轮烷。
(4)环糊精中羟基的羟丙基化
将500mg上述制备的聚轮烷溶解在50ml 1mol/l的NaOH水 溶液中,然后加入3.83g(66mmol)环氧丙烷。然后,将其在氩气 气氛中于室温下搅拌过夜。随后将其使用1mol/l HCl水溶液中 和,并通过渗析管渗析。然后,将其冻干并回收。
(5)聚轮烷的疏水基改性
向500mg上述制备的羟丙基化聚轮烷中,加入10ml经过分 子筛干燥的ε-己内酯,并在室温下搅拌30分钟以进行渗透。然 后加入0.2ml 2-乙基己酸锡,然后在100℃进行反应1小时。
反应结束后,将样品溶解在50ml甲苯中,并滴加至450ml 搅拌的己烷内以沉淀、回收和干燥,从而得到本实施例的疏水 性改性聚轮烷。
该得到的疏水性改性聚轮烷使用1H-NMR和GPC鉴别,从而 确认其为期望的聚轮烷。这里,α-CD的包接量为0.61,和使用 疏水性改性基团的改性度为0.02。
(实施例5)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:35,000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12g α-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封端包接复合物
将3gBOP试剂、1g HOBt、1.4g金刚烷胺和1.25ml二异丙基 乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF中。向该溶液中加入 14g上述制备的包接复合物,并迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到纯化的聚轮烷。
(4)环糊精中羟基的羟丙基化
将500mg上述制备的聚轮烷溶解在50ml 1mol/l的NaOH水 溶液中,然后加入3.83g(66mmol)环氧丙烷。然后,将其在氩气 气氛中于室温下搅拌过夜。随后将其使用1mol/l HCl水溶液中 和,并通过渗析管渗析。然后,将其冻干并回收。
(5)聚轮烷的疏水基改性
向500mg上述制备的羟丙基化聚轮烷中,加入10ml经过分 子筛干燥的ε-己内酯,并在室温下搅拌30分钟以进行渗透。然 后加入0.2ml 2-乙基己酸锡,然后在100℃进行反应1小时。
反应结束后,将样品溶解在50ml甲苯中,并滴加至450ml 搅拌的己烷内以沉淀、回收和干燥,从而得到本实施例的疏水 性改性聚轮烷。
该得到的疏水性改性聚轮烷使用1H-NMR和GPC鉴别,从而 确认其为期望的聚轮烷。这里,α-CD的包接量为0.61,和使用 疏水性改性基团的改性度为0.02。
(实施例6)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:35,000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12g α-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封端包接复合物
将3gBOP试剂、1g HOBt、1.4g金刚烷胺和1.25ml二异丙基 乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF中。向该溶液中加入 14g上述制备的包接复合物,并迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到纯化的聚轮烷。
(4)聚轮烷的疏水基改性
使六亚甲基二异氰酸酯与聚乙二醇单硬脂酸酯(由TCI公司 生产)在甲苯中结合。然后,使15g通过用醚重结晶纯化得到的 异氰酸酯化的聚乙二醇单硬脂酸酯与500mg通过溶解在DMSO 中制备的上述聚轮烷在室温下反应过夜。然后,实施用醚的重 结晶和干燥,以实现回收。这里,α-CD的包接量为0.61,和疏 水性改性基团的改性度为0.02。
(实施例7)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:35,000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12gα-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封端包接复合物
将3gBOP试剂、1g HOBt、1.4g金刚烷胺和1.25ml二异丙基 乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF中。向该溶液中加入 14g上述制备的包接复合物,并迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到纯化的聚轮烷。
(4)聚轮烷的疏水基改性
将500mg上述制备的聚轮烷溶解在20ml DMSO中,然后加 入100μl二月桂酸二丁基锡和2.38g(20mmol)异氰酸苯酯,接着 在室温下于氩气气氛中搅拌过夜。使过量的异氰酸苯酯与无水 乙醇或甲醇反应,并倾入甲醇中以进行沉淀。随后,进行离心 分离和真空干燥以进行回收。然后,再次进行在THF中的溶解 后,用甲醇进行沉淀以实施回收。这里,α-CD的包接量为0.61, 用疏水性改性基团的改性度为0.02。
(实施例8)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:35,000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12gα-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封端包接复合物
将3gBOP试剂、1g HOBt、1.4g金刚烷胺和1.25ml二异丙基 乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF中。向该溶液中加入 14g上述制备的包接复合物,并迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到纯化的聚轮烷。
(4)聚轮烷的疏水基改性
将500mg上述制备的聚轮烷溶解在20ml DMSO中,然后加 入10mmol六甲基二硅烷(HMDS)。在50℃搅拌4小时后,加入 20mol甲苯或THF,并进一步搅拌过夜。然后,用水进行沉淀, 随后抽滤并离心分离,从而实现回收。这里,α-CD的包接量 为0.61,和疏水性改性基团的改性度为0.02。
(实施例9)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:35,000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12g α-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封端包接复合物
将3gBOP试剂、1g HOBt、1.4g金刚烷胺和1.25ml二异丙基 乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF中。向该溶液中加入 14g上述制备的包接复合物,并迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到纯化的聚轮烷。
(4)聚轮烷的疏水基改性
使六亚甲基二异氰酸酯与单甲氧基聚乙二醇(Mw=1100)在 甲苯中结合。然后,使13g用醚重结晶纯化得到的异氰酸酯化单 乙氧基聚乙二醇与1g通过在DMSO中溶解制备的上述聚轮烷在 室温下反应过夜。此后,进行用醚重结晶和干燥以实现回收。 这里,α-CD的包接量为0.61,疏水性改性基团的改性度为0.02。
(比较例1)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:5000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12gα-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)减少α-CD量以及采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封 端包接复合物
将14g上述制备的包接复合物分散在二甲基甲酰胺/二甲基 亚砜(DMF/DMSO)(75/25体积比)混合溶剂中。
另一方面,将3g苯并三唑-1-基-氧代-三(二甲基氨基)鏻六 氟磷酸盐(BOP试剂)、1g 1-羟基苯并三唑(HOBt)、1.4g金刚烷 胺和1.25ml二异丙基乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF 中。将该溶液添加至上述制备的分散液中,迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到本实施例的纯化的聚轮烷。
该得到的聚轮烷使用1H-NMR和GPC鉴别,从而确认其为期 望的聚轮烷。这里,α-CD的包接量为0.06。
(比较例2)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:5000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12gα-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封端包接复合物
将3gBOP试剂、1g HOBt、1.4g金刚烷胺和1.25ml二异丙基 乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF中。向该溶液中加入 14g上述制备的包接复合物,并迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到本实施例的纯化的聚轮烷。
该得到的聚轮烷使用1H-NMR和GPC鉴别,从而确认其为期 望的聚轮烷。这里,α-CD的包接量为0.61。
(比较例3)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:100,000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12gα-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)减少α-CD量以及采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封 端包接复合物
将14g上述制备的包接复合物分散在二甲基甲酰胺/二甲基 亚砜(DMF/DMSO)(75/25体积比)混合溶剂中。
另一方面,将3g苯并三唑-1-基-氧代-三(二甲基氨基)鏻六 氟磷酸盐(BOP试剂)、1g 1-羟基苯并三唑(HOBt)、1.4g金刚烷 胺和1.25ml二异丙基乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF 中。将该溶液添加至上述制备的分散液中,迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到本实施例的纯化的聚轮烷。 该得到的聚轮烷使用1H-NMR和GPC鉴别,从而确认其为期望的 聚轮烷。这里,α-CD的包接量为0.06。
(比较例4)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:100,000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12gα-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封端包接复合物
将3gBOP试剂、1g HOBt、1.4g金刚烷胺和1.25ml二异丙基 乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF中。向该溶液中加入 14g上述制备的包接复合物,并迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到本实施例的纯化的聚轮烷。
该得到的聚轮烷使用1H-NMR和GPC鉴别,从而确认其为期 望的聚轮烷。这里,α-CD的包接量为0.61。
(比较例5)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:35,000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12gα-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封端包接复合物
将3gBOP试剂、1g HOBt、1.4g金刚烷胺和1.25ml二异丙基 乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF中。向该溶液中加入 14g上述制备的包接复合物,并迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到纯化的聚轮烷。
(4)聚轮烷的改性
将500mg上述制备的聚轮烷溶解在30ml DMSO中,然后加 入通过在30ml DMSO中溶解733mg(6mmol)4-二甲氨基吡啶制 备的溶液,随后在室温下于氩气气氛中搅拌过夜。将用水进行 沉淀的分散液渗析,并过滤或离心分离以实现回收。这里,α -CD的包接量为0.61,用疏水性改性基团的改性度为0.02。
(比较例6)
(1)通过PEG的TEMPO氧化制备PEG-羧酸
将10g聚乙二醇(PEG)(分子量:3,5000)、100mg TEMPO (2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基-氧自由基)和1g溴化钠溶解在100ml水 中。加入5ml量的商购获得的次氯酸钠水溶液(有效氯浓度: 5%),并在室温下搅拌10分钟。为分解过量的次氯酸钠,加入 最多5ml范围的乙醇以终止反应。
使用50ml二氯甲烷提取,重复三次,从而提取除无机盐外 的组分。此后采用蒸发器将二氯甲烷从提取的组分中蒸馏除去。 然后,将所述组分溶解在热乙醇中,并随后使之在冷冻器(-4℃) 中放置过夜,从而仅提取PEG-羧酸,然后回收并干燥。
(2)通过采用PEG-羧酸和α-CD制备包接复合物
将3g上述制备的PEG-羧酸和12gα-环糊精(α-CD)分别溶解 在分别制备的50ml 70℃热水和50ml 70℃热水中,接着将其混 合并充分搅拌,随后使其在冰箱(4℃)中放置过夜。然后,冻干 以膏状沉淀的包接复合物,并回收。
(3)采用金刚烷胺和BOP试剂反应体系封端包接复合物
将3gBOP试剂、1g HOBt、1.4g金刚烷胺和1.25ml二异丙基 乙胺按此顺序在室温下溶解于10ml DMF中。向该溶液中加入 14g上述制备的包接复合物,并迅速振荡混合。
使浆液状态的样品在冰箱(4℃)中放置过夜。使其放置过夜 后,加入50ml DMF/甲醇(1/1体积比)混合溶剂,并随后将其混 合并离心分离,然后弃去上层清液。用上述DMF/甲醇混合溶剂 洗涤,重复两次,接着在类似的离心分离下,用100ml甲醇进 一步洗涤,重复两次。
真空干燥下干燥得到的沉淀物,并随后将其溶解在50ml DMSO中,接着将得到的透明溶液滴入700ml水中,从而沉淀聚 轮烷。通过离心分离回收沉淀的聚轮烷,然后真空干燥或冻干。
重复两次包括如上所述的在DMSO中溶解、在水中沉淀、 回收和干燥的循环,从而最终得到纯化的聚轮烷。
(4)聚轮烷的改性
将硝化的混合酸(通过混合10g发烟硝酸和4.4g五氧化二磷 制备)加入500mg上述制备的聚轮烷中,并在冰冷却下进行搅拌 5-20分钟。进行抽滤以实现回收,然后彻底水洗后进行空气干 燥,从而实现回收。这里,α-CD的包接量为0.61,和用疏水性 改性基团的改性度为0.02。
各实施例的上述疏水性改性聚轮烷和聚轮烷的特性示于表 1中。
表1
[性能评价]
(溶解性试验)
上述各实施例的疏水性改性聚轮烷和聚轮烷在有机溶剂中 的溶解性在下述条件下检测。得到的结果与其一起示于图1中。
在表1中,“◎”表示不小于0.75g被溶解的情况;“○”表 示不小于0.25g且小于0.75g被溶解的情况;“△”表示小于0.25g 被溶解的情况;和“X”表示不溶性。
(试验条件)
将10g量的每种有机溶剂加热至50℃,然后向其中逐渐添 加1g各实施例的聚轮烷,从而检测溶解度。
如从表1显而易见,本发明范围内的实施例1-4的疏水性改 性聚轮烷可溶于有机溶剂如甲苯和乙酸乙酯;然而,可以知晓 比较例1-4的聚轮烷在这些溶剂中的溶解性差。
因此,实施例1-4的疏水性改性聚轮烷适用于采用可溶于有 机溶剂的涂膜聚合物的涂料、粘合剂、油脂等。