一种功能化聚碳酸酯及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710680894.7 | 申请日 | 2017-08-10 | 公开(公告)号 | CN107446122A | 公开(公告)日 | 2017-12-08 |
| 申请人 | 中国科学院长春应用化学研究所; | 发明人 | 刘顺杰; 郭洪辰; 秦玉升; 王献红; 王佛松; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种功能化聚 碳 酸酯的制备方法，包括：将二 氧 化碳和环氧化物在催化剂的作用下进行共聚反应，得到聚碳酸酯；所述催化剂选自希夫 碱 钴配合物、稀土三元配合物、锌-钴双金属氰化络合物、 水 杨 醛 亚胺钴或铬配合物、 羧酸 锌配合物和二亚胺锌配合物中的一种或几种；所述含氧化物包括含有双键的环氧化物；聚碳酸酯与巯基化合物在引发剂存在下发生双键-巯基点击反应，得到功能化的聚碳酸酯。本发明采用含有双键的环氧化物为原料与二氧化碳聚合、通过一锅法合成了可 生物 降解 的功能化的聚碳酸酯，从而避免了六元环状碳酸酯的繁琐合成和有毒光气衍生物的使用；同时采用本发明的聚合方法可以准确控制 聚合物 结构。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种功能化聚碳酸酯，其特征在于，为式(I)所示结构： |
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| 说明书全文 | 一种功能化聚碳酸酯及其制备方法技术领域背景技术[0002] 近几十年来，随着高分子科学的迅速发展和现代药学、生物学以及工程 学的突飞猛进，生物医用高分子材料的研究得到了迅速发展。其中可生物降 解的高分子材料，由于在植入体内后不需二次手术取出，因而在手术缝合 线、人造皮肤、人造血管、药物控制释放及生物成像领域得到了广泛应用。 [0003] 脂肪族聚碳酸酯是一类重要的生物可降解/吸收高分子材料，具有良好的 生物相容性和物理机械性能，且种类繁多，结构可调，可满足不同的需要。 更重要的是，聚碳酸酯降解后生成二氧化碳和中性的醇，可避免在生物医用 材料领域中已被广泛使用的聚乳酸和聚乙醇酸等在降解过程中产生的羧酸类 物质所引起的不良反应。 [0004] 近年来，关于含有功能化侧基如氨基的脂肪族聚碳酸酯的合成与应用被 广泛报道。该类方法通常是以含有取代基的六元环状碳酸酯单体为原料，进 行开环聚合，得到侧链含有功能基团的聚碳酸酯。但是，现有技术公开的六 元环状碳酸酯合成复杂，甚至利用剧毒的光气衍生物，不符合绿色化学的发 展要求；另外，通过开环聚合方法得到的聚碳酸酯结构很难准确控制，且得 不到嵌段共聚物。 发明内容[0005] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种功能化聚碳酸酯及其 制备方法，通过本发明提供的制备方法制备的功能化聚碳酸酯避免了六元环 状碳酸酯的繁琐合成、避免了有毒光气衍生物的使用，并且可准确控制聚合 物的结构。 [0006] 本发明提供了一种功能化聚碳酸酯，为式(I)所示结构： [0007] [0008] 其中，A为式(a)～式(d)所示结构： [0009] [0010] 其中，m＝0.05～1，n＝0～0.95，m+n＝1； [0011] R1选自H、甲基、乙基或苯基；R5为H或甲基； [0012] Q为巯基化合物与双键反应后脱氢形成的结构。 [0013] 优选的，m＝0.3～0.7，n＝0.3～0.7，m+n＝1； [0014] 所述巯基化合物为含有一个巯基和一个或多个羟基的化合物、一个巯基 和一个或多个羧基的化合物、一个巯基和一个或多个氨基的化合物、一个巯 基和一个或多个氨基酸的化合物或含有巯基的荧光分子。 [0015] 本发明提供了一种功能化聚碳酸酯的制备方法，包括： [0016] 将二氧化碳和环氧化物在催化剂的作用下进行共聚反应，得到聚碳酸酯； 所述催化剂选自希夫碱钴配合物、稀土三元配合物、锌-钴双金属氰化络合物、 水杨醛亚胺钴或铬配合物、羧酸锌配合物和二亚胺锌配合物中的一种或几种； 所述含氧化物包括含有双键的环氧化物； [0017] 所述聚碳酸酯与巯基化合物在引发剂存在下发生双键-巯基点击反应，得 到功能化的聚碳酸酯。 [0018] 优选的，所述环氧化物还包括不含有双键的环氧化物。 [0019] 优选的，所述含有双键的环氧化物选自烯丙基-2,3-环氧丙醚、4-乙烯基 环氧环己烷、3,4-环氧基-1-丁烯、和氧化柠檬烯中的一种或多种；所述不含 双键的环氧化物选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、氧化苯乙烯、氧化环 己烯和氧化环戊烯中的一种或多种。 [0021] 优选的，所述催化剂中金属元素的摩尔数与环氧化物中环氧单体的摩尔 数的比为(20～40)：(500～1000)。 [0022] 优选的，所述巯基化合物为含有一个巯基和一个或多个羟基的化合物、 一个巯基和一个或多个羧基的化合物、一个巯基和一个或多个氨基的化合物、 一个巯基和一个或多个氨基酸的化合物或含有巯基的荧光分子。 [0023] 优选的，所述双键-巯基点击反应为热引发0.1～60h或紫外光照射0.1～5h。 [0024] 优选的，所述引发剂为自由基引发剂。 [0025] 与现有技术相比，本发明提供了一种功能化聚碳酸酯的制备方法，包括： 将二氧化碳和环氧化物在催化剂的作用下进行共聚反应，得到聚碳酸酯；所 述催化剂选自希夫碱钴配合物、稀土三元配合物、锌-钴双金属氰化络合物、 水杨醛亚胺钴或铬配合物、羧酸锌配合物和二亚胺锌配合物中的一种或几种； 所述含氧化物包括含有双键的环氧化物；聚碳酸酯与巯基化合物在引发剂存 在下发生双键-巯基点击反应，得到功能化的聚碳酸酯。本发明采用含有双键 的环氧化物为原料与二氧化碳聚合、通过一锅法合成了可生物降解的功能化 的聚碳酸酯，从而避免了六元环状碳酸酯的繁琐合成和有毒光气衍生物的使 用；同时采用本发明的聚合方法可以准确控制聚合物结构；同时本发明的双 键-巯基点击反应可以很好地去除金属残留，在生物医用高分子材料领域有巨 大的应用前景。 附图说明 [0026] 图1为本发明实施例2制备的功能化聚碳酸酯的核磁氢谱(1HNMR， CDCl3)图； [0027] 图2为本发明实施例3制备的功能化聚碳酸酯的核磁氢谱(1HNMR， CDCl3)图； [0028] 图3为本发明实施例4制备的功能化聚碳酸酯的核磁氢谱(1HNMR， CDCl3)图； [0029] 图4为本发明实施例5制备的功能化聚碳酸酯的核磁氢谱(1HNMR， CDCl3)图； [0030] 图5为本发明实施例6制备的功能化聚碳酸酯的核磁氢谱(1HNMR， DMSO)图； [0031] 图6为本发明实施例7制备的功能化聚碳酸酯的核磁氢谱(1HNMR， DMSO)图； [0032] 图7为本发明实施例8制备的功能化聚碳酸酯的核磁氢谱(1HNMR， DMSO)图； [0033] 图8为本发明实施例9制备的功能化聚碳酸酯-阿霉素的高效液相谱图。 具体实施方式[0034] 本发明提供了一种功能化聚碳酸酯，为式(I)所示结构： [0035] [0036] 其中，A为式(a)～式(d)所示结构： [0037] [0038] 其中，m＝0.05～1，n＝0～0.95，m+n＝1；优选的，m＝0.3～0.7，n＝0.3～0.7， m+n＝1。m、n为摩尔比。 [0039] R1选自H、甲基、乙基或苯基；R5为H或甲基； [0040] Q为巯基化合物与双键反应后脱氢形成的结构。 [0041] 按照本发明，所述功能化聚碳酸酯优选具有如下结构： [0042] [0043] [0044] 其中，m＝0.05～1，n＝0～0.95，m+n＝1；x＝0.05～1，y＝0～0.95，x+y＝1；优 选的，m＝0.3～0.7，n＝0.3～0.7，m+n＝1；x＝0.3～0.7，y＝0.3～0.7，x+y＝1。 [0045] R2优选选自H、甲基、乙基或苯基；R4优选选自H、甲基、乙基或苯基； R5优选为H或甲基. [0046] 所述巯基化合物为含有一个巯基和一个或多个羟基的化合物，一个巯基 和一个或多个羧基的化合物，一个巯基和一个或多个氨基的化合物，一个巯 基和一个或多个氨基酸的化合物或含有巯基的荧光分子。 [0047] 本发明对于所述巯基化合物不进行限定，满足上述条件即可，包括但不 限于：巯基乙酸、3-巯基丙酸、巯基苯甲酸或2-巯基丁二酸、巯基乙胺、3- 巯基-1-丙胺、2-巯基乙酰胺、4,5-二甲氧基-2-巯基苯甲胺盐酸盐。 [0048] 按照本发明，所述功能化聚碳酸酯主链聚合度优选为10～300；分子量分 布为1.02～3；更优选为1.01～1.3；特别是采用不同的催化剂和不同的环氧化物 制备聚碳酸酯的时候，分子量分布不同。 [0049] 本发明提供了一种功能化聚碳酸酯的制备方法，包括： [0050] 将二氧化碳和环氧化物在催化剂的作用下进行共聚反应，得到聚碳酸酯； 所述催化剂选自希夫碱钴配合物、稀土三元配合物、锌-钴双金属氰化络合物、 水杨醛亚胺钴或铬配合物、羧酸锌配合物和二亚胺锌配合物中的一种或几种； 所述含氧化物包括含有双键的环氧化物； [0051] 所述聚碳酸酯与巯基化合物在引发剂存在下发生双键-巯基点击反应，得 到功能化的聚碳酸酯。 [0052] 本发明提供的功能化聚碳酸酯的制备方法首先将二氧化碳和环氧化物在 催化剂的作用下进行共聚反应，得到聚碳酸酯； [0053] 按照本发明，所述环氧化物还包括不含有双键的环氧化物。也就是说， 本发明为二氧化碳、包含双键的环氧化物二元共聚；或者二氧化碳、包含双 键的环氧化物以及不含双键的环氧化物三元无规共聚或嵌段共聚。从而得到 含有侧基双键的聚合物。从而得到：主链聚合度优选为10～300；分子量分布 为1.02～3；更优选为1.01～1.3；特别是采用不同的催化剂和不同的环氧化物制 备聚碳酸酯的时候，分子量分布不同。 [0054] 按照本发明，所述含有双键的环氧化物优选选自烯丙基-2,3-环氧丙醚、 4-乙烯基环氧环己烷、3,4-环氧基-1-丁烯和氧化柠檬烯中的一种或多种；所 述不含双键的环氧化物优选选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、氧化苯乙 烯、氧化环己烯和氧化环戊烯中的一种或多种。 [0055] 本发明所述催化剂选自希夫碱钴配合物、稀土三元配合物、锌-钴双金属 氰化络合物、水杨醛亚胺钴或铬配合物、羧酸锌配合物和二亚胺锌配合物中 的一种或几种。 [0056] 本发明对于上述催化剂和环氧化物的来源不进行限定，可以为市售，也 可以采用本领域技术人员熟知的方法制备。 [0057] 按照本发明，二氧化碳和环氧化物在催化剂的作用下进行共聚反应优选 在无水无氧条件下进行，水含量为100ppm以下。本发明所述反应优选在反应 釜中进行。 [0058] 其中，采用希夫碱钴配合物、二亚胺锌配合物和水杨醛亚胺钴或铬配合 物可得到高分子量(聚合度约为30～300)、窄分布(PDI＜1.5)的全交替结构的 聚碳酸酯。 [0059] 采用锌-钴双金属氰化络合物、羧酸锌和二乙基锌-多质子体系可催化得到 高分子量(聚合度约为50～300)、宽分布(MWD＜4)的聚碳酸酯。 [0060] 上述使得本发明聚碳酸酯聚合物结构可控。 [0061] 按照本发明，催化剂用量优选为：催化剂中金属元素的摩尔数与环氧化 物中环氧单体的摩尔数的比优选为(20～40)：(500～1000)；更优选为(30～40)：(500～700)。 [0062] 共聚反应的CO2分压优选为0.1～5.0MPa，更优选为1～3Mpa；所述反 应温度优选为10～150℃，更优选为20～80℃，所述反应时间优选为1～100 小时，更优选为1～50小时；最优选为10～40小时。 [0064] 反应后优选为：采用二氯甲烷溶解共聚反应后粗产物，在甲醇中沉淀出 聚合物，反复沉淀多次即可。 [0065] 按照本发明，其中一部分实施例： [0066] 当二元共聚时，将CO2、含双键的环氧化物一锅法共聚合。催化剂优选 为水杨醛亚胺钴配合物，催化剂用量为催化剂中金属与环氧单体的摩尔比为 (20～40)：(500～1000)；更优选为(30～40)：(500～700)；最优选为100∶500。 反应后期处理一般采用二氯甲烷溶解粗产物，在甲醇中沉淀出聚合物，反复 沉淀多次即可。 [0067] 按照本发明，其中一部分实施例： [0068] 当三元无规共聚时，将CO2、含双键的环氧化物及不含双键的环氧化物 一锅法共聚合。 [0069] 其中，含双键的环氧化物与不含双键的环氧化物的摩尔比可根据实际应 用调节，优选为1:50～50:1。催化剂优选为水杨醛亚胺钴配合物，催化剂用量 为催化剂中金属与环氧单体的摩尔比为(20～40)：(500～1000)；更优选为 (30～40)：(500～700)；最优选为100∶500。反应后期处理一般采用二氯甲烷 溶解粗产物，在甲醇中沉淀出聚合物，反复沉淀多次即可。 [0070] 按照本发明，其中一部分实施例： [0071] 当三元嵌段共聚时，先将CO2和不含双键的环氧化物进行二元共聚。为 确保所得聚合物结构可控，聚合体系中一般加入一定量含活泼氢起始剂，所 述起始剂优选为水、二元醇及二元羧酸；所述起始剂用量优选为：起始剂与 催化剂中金属的摩尔比为50：1，更优选为20：1。 [0072] 为确保环氧化物完全转化，一般进行溶液聚合。所述溶剂优选为甲苯和 二氯甲烷的混合溶液，体积比优选为1：1；所述混合溶剂与环氧单体的体积 比优选为1：1；所述溶液聚合时间优选为48～72小时。聚合结束后，在无水 无氧条件下(手套箱中操作)，向聚合体系中加入一定比例的含有双键的环氧 化物，含双键的环氧化物与不含双键的环氧化物的摩尔比可根据实际应用调 节，优选为1:50～50:1。反应后期处理一般采用二氯甲烷溶解粗产物，在甲醇 中沉淀出聚合物，反复沉淀多次、烘干即可。 [0073] 得到聚碳酸酯后，所述聚碳酸酯与巯基化合物在引发剂存在下发生双键- 巯基点击反应，得到功能化的聚碳酸酯。 [0074] 按照本发明，所述双键-巯基点击反应优选具体为：聚碳酸酯与巯基化合 物在自由基引发剂的作用下反应，得到功能化的聚碳酸酯。 [0075] 所述功能化的聚碳酸酯优选为含侧羟基、氨基、氨基酸、羧基的聚碳酸 酯。 [0076] 所述双键-巯基点击反应优选为热引发0.1～60h或紫外光照射0.1～5h。更 优选为热引发1～50h或紫外光照射1～5h。所述自由基引发剂包括但不限于 BPO、AIBN或DMPA自由基引发剂。本发明对于其来源不进行限定，优选 为市售。 [0077] 反应后优选为过滤、旋蒸得到功能化聚碳酸酯。 [0078] 按照本发明，所述巯基化合物优选为含有一个巯基和一个或多个羟基的 化合物，一个巯基和一个或多个羧基的化合物，一个巯基和一个或多个氨基 的化合物，一个巯基和一个或多个氨基酸的化合物或含有巯基的荧光分子。 [0079] 其中，所述含有一个巯基和一个或多个羟基的化合物优选为巯基乙醇、 3-巯基-1，2-丙二醇、巯基聚乙二醇或巯基单糖；所述一个巯基和一个或多个 羧基的化合物优选为巯基乙酸、3-巯基丙酸、巯基苯甲酸或2-巯基丁二酸； 所述一个巯基和一个或多个氨基的化合物巯基乙胺、3-巯基-1-丙胺、2-巯基乙 酰胺、4,5-二甲氧基-2-巯基苯甲胺盐酸盐。 [0080] 含侧基双键的聚碳酸酯与上述巯基化合物在自由基引发剂存在下、经热 引发反应或紫外辐照引发反应，可得到侧基功能化的聚碳酸酯。 [0081] 其中，所述反应优选在无氧环境中进行；所述反应溶剂优选为四氢呋喃、 甲苯或二氧六环。 [0082] 当热引发时，BPO和AIBN等市售的自由基引发剂均可使用，此时，所述 温度优选为60～80℃，反应时间优选为10～20小时。 [0083] 当紫外辐照引发反应时，使用DMPA等市售的自由基引发剂；所述紫外灯 功率优选为10～200瓦，辐照时间优选为2～3小时。 [0084] 在本发明中，所述聚碳酸酯中所含双键与巯基化合物的加入的摩尔比优 选为1：40；所述引发剂的加入量优选为聚碳酸酯中双键摩尔数的 30％；本发明为了避免自由基偶合引起大分子交联，大分子浓度控制在 5wt％以下，同时需要加入过量巯基化合物，优选为过量20倍。未反应的巯基 化合物可通过蒸馏等手段回收再利用。 [0085] 本发明通过上述的双键-巯基点击反应，聚合物中残留的金属可基本去除， 从而有利于生物医用。 [0086] 在获得上述侧基功能化聚碳酸酯后，聚合物可在水溶液中自组装成纳米 颗粒，进行生物医用；也可再此基础上继续后修饰，接上荧光分子，聚合物、 药物，活性短肽或其他具有生物活性的分子反应，用于生物领域，解决实际 问题。与利用六元环状碳酸酯制备功能性聚碳酸酯相比，本发明具有显著有 益的技术效果： [0087] 本发明采用商业化的含双键的环氧化物为原料，与CO2聚合，一锅法得到 可生物降解的聚碳酸酯，从而避免了六元环状碳酸酯的繁琐合成和有毒光气 衍生物的使用；本发明采用的聚合方法，通过一锅法顺序加料，可准确控制 聚合物结构，这对于传统的开环聚合来说很难实现；本发明采用的双键-巯基 点击反应可以很好的去除金属残留，从而有利于生物医用。 [0088] 本发明的合成方法有效的解决了传统环状碳酸酯合成复杂、所得聚合物 结构不可控等问题，可简便、可控的得到不含金属的全生物降解的聚碳酸酯， 且易于后修饰，在生物医用高分子材料领域有巨大的应用前景。 [0089] 本发明提供了一种功能化聚碳酸酯的制备方法，包括：将二氧化碳和环 氧化物在催化剂的作用下进行共聚反应，得到聚碳酸酯；所述催化剂选自希 夫碱钴配合物、稀土三元配合物、锌-钴双金属氰化络合物、水杨醛亚胺钴或 铬配合物、羧酸锌配合物和二亚胺锌配合物中的一种或几种；所述含氧化物 包括含有双键的环氧化物；聚碳酸酯与巯基化合物在引发剂存在下发生双键- 巯基点击反应，得到功能化的聚碳酸酯。本发明采用含有双键的环氧化物为 原料与二氧化碳聚合、通过一锅法合成了可生物降解的功能化的聚碳酸酯， 从而避免了六元环状碳酸酯的繁琐合成和有毒光气衍生物的使用；同时采用 本发明的聚合方法可以准确控制聚合物结构。 [0090] 为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的功能化聚碳酸 酯材料进行详细描述。 [0091] 实施例1Salen Co(Ⅲ)-TFA催化剂的合成 [0092] Salen Co(Ⅲ)-TFA催化剂的合成包括一下步骤： [0093] N,N’-二(3,5-二叔丁基水杨醛)缩-1,2-环己二胺的制备：向配有磁力搅 拌、回流冷凝管和恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中依次加入3,5-二叔丁 基水杨醛(34.85g,0.1mol)和200mL乙醇，加热到60℃左右，搅拌使之 完全溶解。将反式-1,2-环己二胺(5.7g, 0.05mol)溶于40mL乙醇，缓慢滴 加到水杨醛的乙醇溶液中，滴加完毕后，加热回流6h，冷却到室温，放置过 夜。将混合物过滤得到黄色固体，然后在40℃下真空干燥，收率95％。 [0094] Salen Co(II)的制备：在Ar气保护下，向配有恒压滴液漏斗和磁力搅拌的 250mL三口烧瓶中加入N,N’-二(3,5-二叔丁基水杨醛)缩-1,2-环己二胺(3.65 g,6.67mmol)和25mL精制的二氯甲烷，搅拌使之溶解。将无水Co(AcO)2的乙醇溶液(1.42g,8.0mmol,30mL)通过恒压滴液漏斗于半小时缓慢滴加 到烧瓶中。随着的Co(AcO)2加入，有大量红色固体析出。滴加完毕，用5 mL精制的二氯甲烷冲洗恒压滴液漏斗，继续搅拌15min。采用冰水浴使之反 应体系温度降至0℃，保持30min。在Ar气保护下压滤，沉淀用甲醇洗涤数 次，然后在40℃下真空干燥，收率80％。 [0095] Salen Co(Ⅲ)-TFA催化剂的制备：在Ar气保护下，向用锡箔纸包裹的50 mL单口瓶中加入Salen Co(II)(90mg，0.15mmol)和15mL精制的二氯甲 烷，搅拌使之溶解。加入三氟醋酸银(33mg,0.15mmol)，室温下搅拌24 小时后，过滤掉银杂质，旋干溶液得产物，然后在40℃下真空干燥备用， 收率93％。 [0096] Salen Co(Ⅲ)-Cl催化剂的制备：在Ar气保护下，向用锡箔纸包裹的50 mL单口瓶中加入Salen Co(II)(90mg，0.15mmol)和15mL精制的二氯甲 烷，搅拌使之溶解。加入浓盐酸(1ml,11.6mmol)，室温下搅拌24小时后， 旋干溶液得产物，然后在40℃下真空干燥备用，收率90％。 [0097] 双(三苯基磷)三氟乙酸盐的合成：在Ar气保护下，向用锡箔纸包裹的 50mL单口瓶中加入双(三苯基磷)氯化盐(86mg，0.15mmol)和15mL精 制的二氯甲烷，搅拌使之溶解。加入三氟醋酸银(33mg,0.15mmol)，室温 下搅拌24小时后，过滤掉银杂质，旋干溶液得产物，然后在40℃下真空干 燥备用，收率97％，记为PPNTFA。 [0098] 实施例2侧基含双键的二元共聚物的制备 [0099] 在CO2气氛中，将Salen Co(III)-TFA(100mg,0.138mmol),PPNTFA(92 mg,0.138mmol)和4-乙烯基环氧环己烷(VCHO)20ml(150mmol)加入至 100ml干燥的反应釜中(单体水含量80ppm)，反应压力为2.5MPa，温度为 25℃，机械搅拌反应20h后，缓慢释放压力，取出粗产物。减压分出未反应 的VCHO、再用CH2Cl2溶解粗产物，甲醇中沉淀，这样重复3- 5次后放入 真空烘箱中干燥至恒重。称重法计算VCHO的转化率为60％，将Salen Co(III)-TFA替换为等摩尔SalenCo-Cl催化剂时，收率仅为48％。GPC测试 得该聚碳酸酯的相对数均分子量为26600，分子量分布为1.25(THF为流动 相)。其1HNMR谱图见图1。图1为本发明实施例2制备的功能化聚碳酸酯 的核磁氢谱(1HNMR，CDCl3)图。 [0100] 实施例3侧基含双键的三元无规共聚物的制备 [0101] 在CO2气氛中，将Salen Co(III)-TFA(50mg,0.07mmol),PPNTFA(46mg, 0.07mmol)，4-乙烯基环氧环己烷(VCHO)(4ml,30mmol)和环氧丙烷(PO) (4.9ml,70mmol)加入至20ml干燥的反应釜中(单体水含量80ppm)，反应 压力为2.5MPa，温度为25℃，机械搅拌反应15h后，缓慢释放压力，取出 粗产物。减压分出未反应的VCHO、再用CH2Cl2溶解粗产物，甲醇中沉 淀，这样重复3-5次后放入真空烘箱中干燥至恒重。称重法计算三元无规共 聚物的转化率为77％，将Salen Co(III)-TFA替换为等摩尔SalenCo-Cl催化剂 时，收率为52％。 GPC测试得该聚碳酸酯的相对数均分子量为54000，分子 量分布为1.20(THF为流动相)。其 1HNMR谱图见图2。图2为本发明实施 例3制备的功能化聚碳酸酯的核磁氢谱(1HNMR，CDCl3)图。 [0102] 实施例4侧基含双键的三元嵌段共聚物的制备 [0103] 在CO2气氛中，将Salen Co(III)-TFA(8.9mg,0.0125mmol),PPNTFA(8.2 mg,0.0125mmol)，环氧丙烷(PO)(0.87ml,12.5mmol),起始剂癸二酸 (50mg,0.25mmol)，0.3ml甲苯和0.3ml CH2CL2加入至10ml干燥的反应 釜中(单体水含量80ppm)，反应压力为2.5MPa，温度为25℃，机械搅拌反 应48h后(完全反应)，缓慢释放压力。在N2氛围中加入烯丙基缩水甘油 醚(1.4ml,12.5mmol),2.5MPa下，反应48小时。用CH2Cl2溶解粗产物，甲 醇中沉淀，这样重复3-5次后放入真空烘箱中干燥至恒重。称重法计算三元 无规共聚物的转化率为> 99％，将Salen Co(III)-TFA替换为等摩尔SalenCo-Cl 催化剂时，收率为85％。GPC测试得该聚碳酸酯的相对数均分子量为 12000，分子量分布为1.04(THF为流动相)。其1HNMR谱图见图3。图3 为本发明实施例4制备的功能化聚碳酸酯的核磁氢谱(1HNMR，CDCl3) 图。 [0104] 实施例5侧基含双键的三元嵌段共聚物的制备 [0105] 采用和实施例4相同的方法，不同在于将烯丙基缩水甘油醚换成4-乙烯 基环氧环己烷(0.32ml,2.5mmol)和环氧丙烷(0.67ml,10mmol)。GPC测 试得该聚碳酸酯的相对数均分子量为12000，分子量分布为1.04(THF为流 动相)。其1HNMR谱图见图4。图4为本发明实施例5制备的功能化聚碳酸 酯的核磁氢谱(1HNMR，CDCl3)图。 [0106] 实施例6双键-巯基点击反应 [0107] 将1.5g实施例2中的聚碳酸酯(相当于8.93mmol C＝C)和40mlTHF加 入150ml三口圆底烧瓶中，搅拌使聚碳酸酯溶解完全后，在氮气的气氛下加 入26g(0.18mol)Boc保护的2-巯基乙胺和0.484g(2.94mmol)AIBN，待其混合 均匀后快速升温至70℃，在该温度下反应 24h后停止反应，所得粗产物经过 滤、旋蒸后，在甲醇中沉淀出聚合物，沉淀再用THF-甲醇处理3-5次后放入 真空烘箱中干燥至恒重。GPC测试得该大分子引发剂的相对数均分子量为 46000，分子量分布为1.20(THF为流动相)。 [0108] 2-巯基乙胺Boc保护：将2-巯基乙胺(19.25g,250mmol)溶解于150ml水 中，向其加入二碳酸二叔丁酯(54.5g,250mol)的THF溶液，Ar保护下室温搅 拌4小时。水溶液用CH2Cl2萃取，所得有机相用无水Na2SO4干燥，真空干燥 得无色油状液体(98％)。 [0109] 聚合物脱Boc反应：将上述所得聚合物(0.5g)溶于2mlTHF中，向其中 加入30ml HCl饱和THF溶液，室温下搅拌4小时，有白色沉淀出现，将所 得固体溶于去离子水中，冷冻干燥得产物。其1HNMR谱图见图5。图5为本 发明实施例6制备的功能化聚碳酸酯的核磁氢谱(1HNMR，DMSO)图。 [0110] 实施例7双键-巯基点击反应 [0111] 采用实施例6的方法，不同在于采用实施例3中的聚碳酸酯和2-巯基乙 酸进行双键-巯基点击反应。值得注意的是2-巯基乙酸不需要Boc保护，可直 接参与双键-巯基点击反应。其1HNMR谱图见图6。图6为本发明实施例7 制备的功能化聚碳酸酯的核磁氢谱(1HNMR，DMSO)图。 [0112] 实施例8双键-巯基点击反应 [0113] 采用实施例6的方法，不同在于采用实施例中的聚碳酸酯和Boc保护的 半胱氨酸进行双键-巯基点击反应。所得聚合物在HCl饱和THF中脱Boc，得 无色聚合物。其1HNMR谱图见图7。图7为本发明实施例8制备的功能化聚 碳酸酯的核磁氢谱(1HNMR，DMSO)图。 [0114] 实施例9聚合物后修饰药物阿霉素(DOX) [0115] 将实施例6中聚合物(62.4mg,0.20mmol–NH2)溶于去离子水中 (pH＝6.5)，加入0.1当量的2-亚氨基硫杂环戊烷盐酸盐(相对于氨基)，室 温下搅拌2小时。混合物超滤去除未反应的2-亚氨基硫杂环戊烷盐酸盐。向 清液中加入马来酸酐修饰的阿霉素(Mal-DOX)(9.6mg)，将pH调至6.7， 室温下搅拌3小时，然后进行超滤，得到聚碳酸酯和阿霉素DOX的结合物 (PPC-DOX)。 [0116] Mal-DOX的制备：24mg DOX(0.04mmol)和28mg (N-(ε-maleimidocaproic acid)hydrazide,trifluoroacetic acid salt)(EMCH)(0.12 mmol)溶于12ml干燥甲醇中，再加入40微升的三氟乙酸，避光下搅拌过 夜。所得溶液浓缩至1ml，沉淀于干燥的乙酸乙酯，离心收集，真空干燥备 用。所得产物用高效液相色谱表征(见图8)。图8为本发明实施例9制备的 功能化聚碳酸酯-阿霉素的高效液相谱图。 [0117] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |
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