專利名稱：用于復雜圖案形成的光敏pdms的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開了表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)及其制備方法。本文公開的 表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)可適用于微流體、生物MEMS(生物微電子機械系 統(tǒng))、軟刻蝕的一般領(lǐng)域以及其它相關(guān)的生物技術(shù)領(lǐng)域中。
背景技術(shù)：
聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)由于具有許多有利的特性而可選用于廣泛的應用中 (Whitesides， G. M. Nature 2006，442，368-3731 ;Psaltis， D. ;et al. Nature 2006,442， 381-386 ;El-Ali， J. ;et al. Nature 2006，442，403-411)。這些特性包括化學惰性、無毒 性、易于處理以及商業(yè)可獲得性。已經(jīng)開發(fā)了 PDMS表面改性策略，例如物理吸附和化學偶 聯(lián)。分別通過疏水力和靜電力的驅(qū)動將材料例如表面活性劑(Huang， B. ;et al. Science 2007,315,81-84)和聚電解質(zhì)(Liu， Y. ;et al. Anal. Chem. 2000， 72， 5939-5944)物理吸附 到PDMS表面上?；瘜W偶聯(lián)是穩(wěn)定的，但是通常涉及對PDMS表面進行高能轟擊(即等離 子體)(Donzel， C. ;et al. Adv. Mater. 2001， 13， 1164)。許多問題與化學偶聯(lián)相關(guān)(1)等 離子體處理容易，但不持久(Olah， A. ;et al. Appl. Surf. Sci. 2005， 239， 410-423) ， (2)高 能轟擊傾向于損害PDMS并且僅僅適用于平坦的表面，因為其穿透深度有限，以及(3)"接 枝"策略中的濃度梯度阻礙厚的致密膜的制備(Ma， H. ;et al. Adv. Funct. Mater. 2005， 16， 640-648)。
概述 作為開發(fā)新材料的一種替代方法是對聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)的表面進行改 性。然而，進行這樣的方法的條件是表面改性的PDMS將理想地保留未改性的PDMS的所期 望的整體性質(zhì)。最近，Ma等人報道了基于商用材料對P匿S進行持久而官能化的表面改性 的簡單方法(Wu， Y. ;et al. J.Am. Chem.Soc. 2007， 129， 7226-7227)。對由iPDMS的表面引 發(fā)的聚合的進一步研究證實了持久而官能化的表面涂層被成功地固定。然而，該方法不能 提供選擇性(立體地)改性/官能化iPDMS表面的方式，而這又有助于iPDMS用于微流體、 生物MEMS、軟刻蝕領(lǐng)域以及其它相關(guān)生物技術(shù)領(lǐng)域中多種應用中的效用。本文公開了表面 官能化的聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)及其制備方法。本文所公開的表面官能化的聚(二甲 基硅氧烷)(P匿S)適用于微流體、生物MEMS(生物微電子機械系統(tǒng))、軟刻蝕的一般領(lǐng)域以 及其它相關(guān)的生物技術(shù)領(lǐng)域。
本文還公開了式I化合物
r\kL、,
O N=rN 其中
I
6
W是氫或甲基； R2選自任選地被1 3個R4基團取代的烷基、任選地被1 4個R4基團取代的芳 基、任選地被1 4個R4基團取代的環(huán)烷基、任選地被1 4個R4基團取代的雜環(huán)烷基、以 及任選地被1 4個R4基團取代的雜芳基；
X是0或NR3，其中R3是氫或烷基； L1和L2獨立地選自直接鍵合、任選地被1 2個R4基團取代的亞甲基、任選地被 1 4個R4基團取代的(C2-C12)亞烷基、任選地被1 4個R4基團取代的(C6-C12)亞芳基、 和任選地被1 4個R4基團取代的(C3-C12)亞環(huán)烷基；以及 每個R4獨立地選自卣素、硝基、氰基、氧代、氨基?；被Ｑ趸?、羧基、羧酸酯 (carboxyl ester)、碳酸酯、氨基磺?；?C「Q。)烷基、(C「Q。)鹵代烷基、(C「Q。)烷氧基、 (C6_C12)芳基、(C5-C12)雜芳基、(C6-C12)芳氧基、(C3-C12)環(huán)烷基以及(C3-C12)雜環(huán)烷基。
—個實施方案涉及式11化合物
o
II 在一個實施方案中，式I或II的化合物是光敏的。
本文還公開了一種表面官能化的PDMS，其包含
具有被引入其中的式III連接體的PDMS基底
R1
III 其中 W是氫或甲基； R2選自任選地被1 3個R4基團取代的烷基、任選地被1 4個R4基團取代的芳 基、任選地被1 4個R4基團取代的環(huán)烷基、任選地被1 4個R4基團取代的雜環(huán)烷基、以 及任選地被1 4個R4基團取代的雜芳基；
X是0或NR3，其中R3是氫或烷基； L1和L2獨立地選自直接鍵合、任選地被1 2個R4基團取代的亞甲基、任選地被 1 4個R4基團取代的(C2_C12)亞烷基、任選地被1 4個R4基團取代的(C6_C12)亞芳基、 和任選地被1 4個R4基團取代的(C3-C12)亞環(huán)烷基；以及 每個R4獨立地選自卣素、硝基、氰基、氧代、氨基酰基、氨基酰氧基、羧基、羧酸酯、 碳酸酯、氨基磺?；?、(C「C10)烷基、(C「C10)鹵代烷基、(C「C10)烷氧基、(C6_C12)芳基、CN 101790523 A
(C5_C12)雜芳基、(C6_C12)芳氧基、(C3_C12)環(huán)烷基以及(C3_C12)雜環(huán)烷基； 其中所述連接體通過吡唑與引發(fā)劑化合物鍵合并且通過_(CH2)_與PDMS鍵合。 —個實施方案涉及表面官能化的P匿S，其包含 具有被引入其中的式IV連接體的PDMS基底 其中所述連接體通過吡唑與引發(fā)劑化合物鍵合并且通過_(CH2)_與PDMS鍵合。 在一些實施方案中，所述表面官能化的PDMS具有以約11 : 0. 5至約11 : 10—3的
比例被引入其中的所述化合物。所述化合物的濃度可以根據(jù)用途而變化，只要所述表面官
能化的PDMS具有與未官能化的PDMS類似的物理特性即可。 本文還公開了一種制備表面官能化的PDMS的方法，其包括 1)提供具有被引入其中的式I化合物的PDMS基底 其中 W是氫或甲基； R2選自任選地被1 3個R4基團取代的烷基、任選地被1 4個R4基團取代的芳 基、任選地被1 4個R4基團取代的環(huán)烷基、任選地被1 4個R4基團取代的雜環(huán)烷基、以 及任選地被1 4個R4基團取代的雜芳基；
X是0或NR3，其中R3是氫或烷基； L1和L2獨立地選自直接鍵合、任選地被1 2個R4基團取代的亞甲基、任選地被 1 4個R4基團取代的(C2_C12)亞烷基、任選地被1 4個R4基團取代的(C6_C12)亞芳基、 和任選地被1 4個R4基團取代的(C3-C12)亞環(huán)烷基；以及 每個R4獨立地選自卣素、硝基、氰基、氧代、氨基?；?、氨基酰氧基、羧基、羧酸酯、
碳酸酯、氨基磺?；?、(C「C10)烷基、(C「C10)鹵代烷基、(C「C10)烷氧基、(C6_C12)芳基、
(C5-C12)雜芳基、(C6-C12)芳氧基、(C3-C12)環(huán)烷基以及(C3-C12)雜環(huán)烷基；以及 2)使所述化合物與引發(fā)劑化合物在反應條件下接觸，以提供表面官能化的PDMS。 —個實施方案涉及制備表面官能化的PDMS的方法，其包括 1)提供具有被引入其中的式II化合物的P匿S基底；禾口
8<formula>formula see original document page 9</formula>II 2)使所述化合物與引發(fā)劑化合物在反應條件下接觸，以提供表面官能化的PDMS。
在一個實施方案中，所述式I或II的化合物是光敏的。 在一個實施方案中，所述反應條件包括以足以使式I的化合物與引發(fā)劑化合物鍵合的波長進行輻射。在一個實施方案中，所述波長為約150nm至約400nm。在一個實施方案中，所述方法還包括將光掩模施加至官能化的PDMS基底的表面，以允許對PDMS基底進行選擇性官能化。 在一些實施方案中，表面官能化的PDMS在表面上還包含至少一個凹陷。這可以通過利用多種已知方法(例如標準的軟刻蝕)或者利用模具來實現(xiàn)。預計可以以任何理論大小或形狀來制備表面官能化的PDMS，只要PDMS的整體性質(zhì)基本上不受影響即可。在一個實施方案中，表面官能化的PDMS是微流體裝置。 預計本文公開的表面官能化的PDMS可用于其中使用標準PDMS的所有應用中。例如，這些應用包括但不限于制備微流體裝置、生物MEMS、微電子、生物技術(shù)、微反應器、微傳感器、微分析儀、微光學器件以及用在研究中。 前述概述僅僅是示例性的，并非意在以任何方式限制。除了上述示例性的方面、實施方案和特征以外，其它方面、實施方案和特征將通過附圖和下述詳細描述而變得明顯。


圖1是四唑化合物與引發(fā)劑化合物反應的一個示例性實施方案的示意圖。
圖2顯示制備其中引入了所述化合物的PDMS基底的一個示例性實施方案。
圖3顯示制備空間圖案化的iP匿S的一個示例性實施方案。
詳述 在下面的詳細描述中，參考了構(gòu)成其一部分的附圖。在附圖中，類似的符號通常表示類似的組成部分，除非上下文另有說明。詳細描述、附圖和權(quán)利要求書中描述的例示說明性實施方式不意在限定。在不偏離本文所述的主題的精神或范圍的情況下，可以采用其他實施方式，并且可以做出其他變化。
縮寫和定義 除非另外指明，所有溫度均以攝氏度(°C )計。另外，在這些實施例和其它地方，縮寫具有下述含義 表1 :縮略表 縮寫 術(shù)語
MPa 兆帕 PDMS 聚(二甲基硅氧烷) 本文所用的某些術(shù)語可具有下述限定的含義。 本文所用的術(shù)語"包含"意指所述組合物和方法包括所列舉的要素，但是不排除其它的要素。當"基本上由……組成"用于限定組合物和方法時，意指當用于所期望的目的時排除對于組合而言具有任何本質(zhì)重要性的其它要素。因此，基本上由本文所限定的要素所組成的組合物將不排除痕量雜質(zhì)或惰性載體。"由……組成"將意指排除大于痕量的其它成分的要素以及用于制備微流體裝置的其它實質(zhì)上的方法步驟。由這些連接詞中的每一種所限定的實施方案均落在本技術(shù)的范圍內(nèi)。 本文所用的術(shù)語"聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)基底"指由至少一種二甲基硅氧烷單體構(gòu)成的固體聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)聚合物。在一些情形下，至少兩種二甲基硅氧烷單體用于制備PDMS基底。在一些情形下，單體包括具有足夠數(shù)量乙烯基的聚(二甲基硅氧烷)和具有足夠數(shù)量Si-H基團的含有硅烷的單體，使得所述含有硅烷的單體與所述PDMS上的至少一個乙烯基形成一個以上的共價鍵，并且所得聚合物基底的密度為約lg mL—、接觸角為約100度到約115度。所述單體混合物可包含另外的成分，例如其它單體或催化劑(例如鉑)。各種單體混合物可商業(yè)購得，包括例如Sylgard 184 (Dow Corning公司，米德蘭，密歇根州，美國)、RTV 615(Sil-Mid limited, Coleshill，西米德蘭，英國)以及ELAST0SiL RT 601(Wacker Chemie AG，圣何塞，加利福尼亞，美國)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易地確定聚合物基底的大小。預計聚合物基底的大小不受聚合物的任何物理特性的限制。此外，可使用模具限定聚合物基底的形狀。這些模具是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。
術(shù)語"預聚物"指能進一步聚合的反應性的低分子量大分子或低聚物。預聚物的實例包括但不限于例如聚(二甲基-甲基乙烯基硅氧烷)預聚物和聚(二甲基-甲基氫硅氧烷)前體。術(shù)語"聚(二甲基甲基氫硅氧烷)前體"指能進一步聚合的二甲基甲基氫硅氧烷的反應性低分子量大分子或低聚物。這些預聚物或單體的聚合可通過例如自由基聚合、金屬催化聚合、加熱或其組合來完成。在一些實施方案中，利用金屬催化聚合和加熱二者來完成聚合。 術(shù)語"單體"具有化學領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的含義。換句話說，單體是能形成其自身重復單元的大分子(即聚合物)的化合物。術(shù)語"單體"還旨在包括由一個以上的單體單元組成的能進一步聚合的"低聚物"。"單體混合物"指能在聚合條件下聚合的兩種或更多種不同單體的混合物。在一些實施方案中，單體混合物包含聚(二甲基-甲基乙烯基硅氧烷)預聚物和聚(二甲基_甲基氫硅氧烷)前體。 本文所用的術(shù)語"接觸角"指液體界面與固體表面接觸時的角。在許多親水表面上，水滴會表現(xiàn)出0度至30度的接觸角。如果固體表面是疏水性的，則接觸角將大于90度。在一些實施方案中，表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)的接觸角為從約0度至約155度。在一個實施方案中，接觸角為從約0至約149度；或者作為替代方案，接觸角為從約10至約145度；或者作為替代方案，為從約20至約135度；或者作為替代方案，為從約30至約135度；或者作為替代方案，為從約50至約135度；或者作為替代方案，為從約60至約135度；或者作為替代方案，為從約70至約135度；或者作為替代方案，為從約80至約135度；或者作為替代方案，為從約90至約120度；或者作為替代方案，為從約100至約120度。
術(shù)語"鍵合"指化學鍵。多種類型的化學鍵可單獨或組合地用于本文公開的方法中。鍵的實例包括共價鍵、極性共價鍵、離子鍵和氫鍵。 術(shù)語"反應條件"指包括溶劑(如果需要的話)、時間、溫度、壓力、濃度等的條件。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的是反應條件可根據(jù)進行反應的成分而變化。
術(shù)語"凹陷"指表面上的凹坑或切口。本文所公開的凹陷可以具有任何可能的形 狀、大小或設(shè)計。在一些實施方案中，所述凹陷是微流體通道。在一個實施方案中，所述凹 陷是孔(well)?？衫枚喾N已知的方法(例如光刻法、軟刻蝕、各向同性蝕刻或各向異性 蝕刻)或利用模具提供所述凹陷。這些技術(shù)是本領(lǐng)域中熟知的(Xia，et al. ，Angew.Chem. Int. Ed. ， 1998,37,550-575)。 術(shù)語"光敏"是指當用UV光輻射時化合物、化合物的官能團或基底與乙烯基進行 加成反應。在一些實施方案中，UV光的波長為約150nm至約400nm。 術(shù)語"烷基"指具有1至10個碳原子的飽和單價烴基。該術(shù)語的實例為基團例如 甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正戊基等。 本文所用的術(shù)語"烯基"指優(yōu)選具有2至8個碳原子且具有1至2個烯基不飽和 位點的烴基。術(shù)語"端烯基"指其中烯基不飽和位點在碳鏈末端的烯基基團。
術(shù)語"芳基"指具有6至12個碳原子且具有單個環(huán)(例如苯基)或多個稠環(huán)(例 如萘基或蒽基)的單價芳香族碳環(huán)基團，其中稠環(huán)可以是芳香族的或者可以不是芳香族的 (例如2-苯并噁唑啉酮、2H-1， 4-苯并噁嗪-3 (4H) _酮_7_基等)，前提是連接點是芳基。
術(shù)語"環(huán)烷基"指飽和或不飽和的但是非芳香族的具有3至12個碳原子且具有一 個或多個環(huán)的環(huán)狀烷基，包括例如金剛烷基、環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)辛基、環(huán)己烯基等。
術(shù)語"雜環(huán)烷基"和"雜環(huán)"指具有1至12個碳原子的單個環(huán)或多個稠環(huán)的且環(huán) 內(nèi)具有1至4個選自氮、硫或氧的雜原子的飽和或不飽和(但不是芳香族的)基團，其中在 稠環(huán)體系中，一個或多個環(huán)可以是芳基或雜芳基，前提是連接點在雜環(huán)處。
術(shù)語"雜芳基"指具有1至15個碳原子(優(yōu)選具有1至10個碳原子)且環(huán)內(nèi)具 有1至4個選自氧、氮和硫的雜原子的芳香環(huán)。如果連接點是通過含有所述雜原子的環(huán)并 且所述環(huán)是芳香族的，則這些雜芳基可具有單個環(huán)(例如吡啶基、呋喃基、三唑或噻吩基) 或多個稠環(huán)(例如吲嗪基或苯并噻吩基)。氮和/或硫環(huán)原子可任選地被氧化以提供N-氧 化物或亞砜以及砜衍生物。雜芳基的實例包括但不限于吡啶基、吡咯基、噴哚基、苯硫基、噻 吩基、三唑、四唑和呋喃基。 雜環(huán)和雜芳基的實例包括但不限于氮雜環(huán)丁烷、吡咯、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、嘧
啶、噠嗪、噴嗪、異吲哚、噴哚、二氫吲哚、噴唑、嘌呤、喹嗪、異喹啉、喹啉、酞嗪、萘基吡啶、
喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、咔唑、咔啉、菲啶、吖啶、菲咯啉、異噻唑、吩嗪、異噁唑、吩噁
嗪、吩噻嗪、咪唑烷、咪唑啉、哌啶、哌嗪、二氫吲哚、鄰苯二甲酰亞胺、1， 2， 3， 4-四氫異喹
啉、4，5，6，7_四氫苯并[b]噻吩、噻唑、噻唑烷、噻吩、苯并[b]噻吩、嗎啉基、硫代嗎啉基
(thiomorpholinyl)(也稱為thiamorpholinyl)、三唑、四唑、哌啶基、妣咯烷、四氫呋喃基 等。 術(shù)語"亞烷基"指直鏈或支鏈的二價飽和脂肪族烴基，其優(yōu)選具有1至5個碳原子，
更優(yōu)選具有1至3個碳原子。該術(shù)語的實例為基團例如亞甲基(-CH廠)、亞乙基(_CH2CH2-)、
亞正丙基(-(^2(^2(^2-)、亞異丙基(_CH2CH(CH3)_)等。"(Cu—v)亞烷基"指具有u至v個碳
原子的亞烷基。亞烷基包括支鏈和直鏈烴基。例如"(C卜6)亞烷基"意指包括亞甲基、亞乙
基、亞丙基、2-甲基亞丙基、亞戊基等。 術(shù)語"亞芳基"指二價的如上定義的芳基。 術(shù)語"亞環(huán)烷基"指二價的如上定義的環(huán)烷基。
術(shù)語"鹵代"或"鹵素"指氟、氯、溴和碘。 術(shù)語"硝基"指-N02基團。 術(shù)語"氰基"指-CN基團。 術(shù)語"氧代"指(=0)或(-0—)原子。 術(shù)語"羥基"指-0H基團。 術(shù)語"氨基"指-NH2基團。 術(shù)語"巰基(thio)"指-SH基團。 術(shù)語"氨基?；?指-C( = 0)NRR基團，其中每個R獨立地選自氫、烷基、芳基、環(huán) 烷基、雜芳基和雜環(huán)烷基，其中R23和R24任選地與鍵合到其上的氮連接在一起形成雜環(huán)基， 其中烷基、環(huán)烷基、芳基、雜芳基和雜環(huán)烷基如上文所定義。 術(shù)語"氨基酰氧基"指-O-C( = 0)NRR基團，其中每個R獨立地選自氫、烷基、芳基、 環(huán)烷基、雜芳基和雜環(huán)烷基，其中R23和1 24任選地與鍵合到其上的氮連接在一起形成雜環(huán) 基，其中烷基、環(huán)烷基、芳基、雜芳基和雜環(huán)烷基如上文定義。
術(shù)語"羧基"指的是基團-COOH或其鹽。 術(shù)語"羧酸酯"指的是基團-C( = 0)-0-烷基、-C( = 0)-o-環(huán)烷基、-c( = o)-o-芳 基、-C( = o)-o-雜芳基、-c( = o)-o-雜環(huán)。 術(shù)語"碳酸酯"指的是基團-O-C( = 0)-0-烷基、-0-C( = 0)-0-環(huán)烷基、-0-C(=
o) -o-芳基、-o-c ( = o) -o-雜芳基、-o-c ( = o) -o-雜環(huán)。 術(shù)語"酰胺基"指的是基團-C( = O)-NR-烷基、-C( = O)-NR-環(huán)烷基、-C(=
0) -NR-芳基、-C ( = 0) -NR-雜芳基、-C ( = 0) -NR-雜環(huán)，其中R是氫或烷基。 術(shù)語"a -鹵代酯"指-O-C( = O)-鹵代烷基，其中至少一個鹵素在a _位上。 術(shù)語"氨基磺?；?指基團_S02NRR，其中每個R獨立地選自氫、烷基、芳基、環(huán)烷基、
雜芳基和雜環(huán)烷基，其中R23和R2M壬選地與鍵合到其上的氮連接在一起形成雜環(huán)基，其中烷
基、環(huán)烷基、芳基、雜芳基和雜環(huán)烷基如上文所定義。 術(shù)語"鹵代烷基"指如上文所定義的烷基，其中一個或多個氫被鹵素取代。該術(shù)語 的實例為基團例如溴甲基、三氟甲基等。 術(shù)語"烷氧基"指基團"烷基-0-"，其中包括例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙
氧基、正丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基等。 術(shù)語"芳氧基"指基團芳基-0-，包括例如苯氧基、萘氧基等。 化合物 本文公開了式I的化合物
R'
I 其中 W是氫或甲基； R2選自任選地被1 3個R4基團取代的烷基、任選地被1 4個R4基團取代的芳
12基、任選地被1 4個R4基團取代的環(huán)烷基、任選地被1 4個R4基團取代的雜環(huán)烷基、以 及任選地被1 4個R4基團取代的雜芳基；
X是0或NR 其中W是氫或烷基； L1和L2獨立地選自直接鍵合、任選地被1 2個R4基團取代的亞甲基、任選地被 1 4個R4基團取代的(C2-C12)亞烷基、任選地被1 4個R4基團取代的(C6-C12)亞芳基、 和任選地被1 4個R4基團取代的(C3-C12)亞環(huán)烷基；以及 每個R4獨立地選自卣素、硝基、氰基、氧代、氨基?；?、氨基酰氧基、羧基、羧酸酯、 碳酸酯、氨基磺酰基、(C「C10)烷基、(C「C10)鹵代烷基、(C「C10)烷氧基、(C6_C12)芳基、 (C5-C12)雜芳基、(C6-C12)芳氧基、(C3-C12)環(huán)烷基以及(C3-C12)雜環(huán)烷基。在-一個實施方案中，其中Ri是氫。
在-一個實施方案中，!^是芳基。在-一個實施方案中，1 2是苯基。在-一個實施方案中，X是O。在-一個實施方案中，L1是(C2-C12)亞烷基。在-一個實施方案中，Ll-(CH2)9-。在-一個實施方案中，L2是(C6-C12)亞芳基。在-一個實施方案中，L2是亞苯基。 在一個實施方案中，W是氫；I^是芳基；X是0;i;是(C2_C12)亞烷基；和1^是 (C6_C12)亞芳基。 本文還公開了式11的化合物
<formula>formula see original document page 13</formula> 在一個實施方案中，式I或II的化合物是光敏的。表面官能化的PDMS
本文公開了一種表面官能化的PDMS，其包含
具有被引入其中的式III連接體的PDMS基底
<formula>formula see original document page 13</formula>III 其中 W是氫或甲基； R2選自任選地被1 3個R4基團取代的烷基、任選地被1 4個R4基團取代的芳CN 101790523 A
基、任選地被1 4個R4基團取代的環(huán)烷基、任選地被1 4個R4基團取代的雜環(huán)烷基、以 及任選地被1 4個R4基團取代的雜芳基；
X是0或NR 其中W是氫或烷基； L1和L2獨立地選自直接鍵合、任選地被1 2個R4基團取代的亞甲基、任選地被 1 4個R4基團取代的(C2_C12)亞烷基、任選地被1 4個R4基團取代的(C6_C12)亞芳基、 和任選地被1 4個R4基團取代的(C3-C12)亞環(huán)烷基；以及 每個R4獨立地選自卣素、硝基、氰基、氧代、氨基?；被Ｑ趸?、羧基、羧酸酯、
碳酸酯、氨基磺酰基、(C「C10)烷基、(C「C10)鹵代烷基、(C「C10)烷氧基、(C6_C12)芳基、
(C5-C12)雜芳基、(C6-C12)芳氧基、(C3-C12)環(huán)烷基以及(C3-C12)雜環(huán)烷基; 其中所述連接體通過吡唑與引發(fā)劑化合物鍵合并且通過_(CH2)_與PDMS鍵合。 在一個實施方案中，W是氫。 在一個實施方案中，X是O。 在一個實施方案中，L1是(C2_C12)亞烷基。 在一個實施方案中，L2是(C6_C12)亞芳基。 在一個實施方案中，R1是氫；X是0 ;L1是(C2-C12)亞烷基；和L2是(C6-C12)亞芳基。 本文還公開了一種表面官能化的P匿S，其包含 具有被引入其中的式IV連接體的PDMS基底
IV 其中所述連接體通過吡唑與引發(fā)劑化合物鍵合并且通過_(CH2)_與PDMS鍵合。
在一個實施方案中，所述連接體與引發(fā)劑化合物鍵合。在本文公開的方法中可以 單獨或組合地使用多種類型的化學鍵。鍵的實例包括共價鍵、極性共價鍵、離子鍵和氫鍵。 在一些實施方案中，所述化合物通過吡唑與引發(fā)劑化合物鍵合。 本文公開的表面官能化的PDMS可定制為有期望的官能團暴露于表面。這種多能 性使得本文公開的表面官能化的PDMS可用在多種用途中。在一些實施方案中，所述引發(fā)劑 化合物在表面官能化的PDMS的最外表面上。在一些實施方案中，所述引發(fā)劑化合物包含 端基官能團。原則上，所述端基官能團可以是任何官能團，只要其不與PDMS基底的四唑反 應即可。在一些實施方案中，所述端基官能團選自羥基、氨基、巰基、羧基、羧酸酯、酰胺基、 a _鹵代酯和鹵代烷基。在一個實施方案中，所述端基官能團是a -鹵代酯。
在一個實施方案中，所述表面官能化的PDMS包含以約11 : 0.5至約11 : 10—3的 比例被引入其中的所述化合物。所述引發(fā)劑的濃度可以根據(jù)用途而變化，只要所述表面官 能化的PDMS具有與未官能化的PDMS類似的物理特性即可。在一個實施方案中，所述接觸 角為約O度至約155度。在一個實施方案中，所述接觸角為約O度至約149度；或者作為替
14代方案，為約10度至約145度；或者作為替代方案，為約20度至約135度；或者作為替代方 案，為約30度至約135度；或者作為替代方案，為約50度至約135度；或者作為替代方案， 為約60度至約135度；或者作為替代方案，為約70度至約135度；或者作為替代方案，為約 80度至約135度；或者作為替代方案，為約90度至約120度；或者作為替代方案，為約100 度至約120度。 制備表面官能化的PDMS的方法 本文公開了一種制備表面官能化的PDMS的方法，其包括
1)提供具有被引入其中的式I化合物的PDMS基底
<formula>formula see original document page 15</formula> 其中 W是氫或甲基； R2選自任選地被1 3個R4基團取代的烷基、任選地被1 4個R4基團取代的 芳基、任選地被1 4個R4基團取代的環(huán)烷基、任選地被1 4個R4基團取代的雜環(huán)烷基、 以及任選地被1 4個R4基團取代的雜芳基；
X是0或NR 其中W是氫或烷基； L1和L2獨立地選自直接鍵合、任選地被1 2個R4基團取代的亞甲基、任選地被 1 4個R4基團取代的(C2_C12)亞烷基、任選地被1 4個R4基團取代的(C6_C12)亞芳基、 和任選地被1 4個R4基團取代的(C3-C12)亞環(huán)烷基；以及 每個R4獨立地選自卣素、硝基、氰基、氧代、氨基?；被Ｑ趸?、羧基、羧酸酯、
碳酸酯、氨基磺?；?C「C10)烷基、(C「C10)鹵代烷基、(C「C10)烷氧基、(C6-C12)芳基、
(C5-C12)雜芳基、(C6-C12)芳氧基、(C3-C12)環(huán)烷基和(C3-C12)雜環(huán)烷基；以及 2)使所述化合物與引發(fā)劑化合物在反應條件下接觸，以提供表面官能化的PDMS。 在一個實施方案中，其中W是氫。 在一個實施方案中，f是芳基。 在一個實施方案中，f是苯基。 在一個實施方案中，X是O。 在一個實施方案中，L1是(C2_C12)亞烷基。 在一個實施方案中，L2是(C6_C12)亞芳基。
在一個實施方案中，W是氫；I^是芳基；X是0;i;是(C2_C12)亞烷基；和1^是
(c6-c12)亞芳基。 本文還公開了一種制備表面官能化的PDMS的方法，其包括
1)提供具有被引入其中的式II化合物的PDMS基底；禾口
<formula>formula see original document page 16</formula>
2)使所述化合物與引發(fā)劑化合物在反應條件下接觸，以提供表面官能化的PDMS。
在一個實施方案中，所述式I或II的化合物是光敏的。 在一個實施方案中，其中引入了化合物的PDMS基底通過在聚合條件下使單體混 合物與式I或II的化合物反應來提供。在一個實施方案中，所述單體混合物包含聚(二 甲基-甲基乙烯基硅氧烷)預聚物。在一個實施方案中，所述單體混合物還包含聚(二甲 基-甲基氫硅氧烷)前體。 本文公開的表面官能化的PDMS可定制為有期望的官能團暴露在表面上。這種多 能性使得本文公開的表面官能化的PDMS可用在多種用途中。在一些實施方案中，所述引發(fā) 劑化合物在表面官能化的PDMS的最外表面上。在一些實施方案中，所述引發(fā)劑化合物包含 端基官能團。原則上，所述端基官能團可以是任何官能團，只要其不與PDMS基底的四唑反 應即可。在一些實施方案中，所述端基官能團選自羥基、氨基、巰基、羧基、羧酸酯、酰胺基、 a _鹵代酯和鹵代烷基。在一個實施方案中，所述端基官能團是a -鹵代酯。
其中引入了式I或II化合物的PDMS基底允許PDMS的表面官能化。如本文公開 的，式I或II化合物可以與引發(fā)劑化合物鍵合，由此提供表面官能化的PDMS。式I或II的 化合物可以通過四唑部分與引發(fā)劑化合物反應。該反應在圖1中示意性示出。在一些實施 方案中，反應條件包括以足以引發(fā)加成反應并且使式I化合物與引發(fā)劑化合物鍵合的波長 輻射。在一個實施方案中，所述波長為約150nm至約400nm。 本文公開的方法中可以單獨或者組合地使用多種類型的化學鍵。鍵的實例包括共
價鍵、極性共價鍵、離子鍵和氫鍵。在一些實施方案中，所述引發(fā)劑化合物包含用于與化合
物鍵合的可聚合端基。在一些實施方案中，所述可聚合端基是端烯基。 在一個實施方案中，所述方法還包括在官能化的PDMS基底的表面施加光掩模，以
允許對PDMS基底進行選擇性官能化。 化合物的合成 本文公開的化合物可利用例如下述一般方法和步驟由容易得到的原料進行制備。 應當理解，當給定反應條件(即反應溫度、時間、反應物的摩爾比、溶齊U、壓力等)時，除非另 外指明，還可以使用其它的工藝條件。最佳反應條件可根據(jù)所用的具體反應物或溶劑而變 化，但是這些條件可由本領(lǐng)域技術(shù)人員通過常規(guī)的優(yōu)化方法進行確定。 此外，可能需要常用的保護基以防止某些官能團進行不期望的反應，這對本領(lǐng)域 技術(shù)人員應來說是顯而易見的。各種官能團的合適保護基以及用于具體官能團的保護和脫 保護的合適條件是本領(lǐng)域熟知的。例如，多種保護基描述于T. W. Greene和G. M. Wuts (1999) ProtectingGroups in Organic Synthesis, 3rdEdition，Wiley，New York以及其中弓l用的 參考文獻中。 下述反應的原料通常是已知的化合物或可通過已知的方法或?qū)ζ溥M行明顯的 改動而制得。例如，許多原料可由供應商獲得，例如AldrichChemical Co. (Milwaukee,Wisconsin,美國)、Bachem (Torrance, California,美國)、Emka-Chemce或Sigma (St. Louis， Missouri ，美國)。其它原料可通過標準參考書中所述的方法或?qū)ζ溥M行明顯的改動 而制得，所述標準參考書例如有Fieser and Fieser' s Reagents for OrganicSynthesis， 1_15巻(John Wiley, and Sons,1991)、 Rodd ' s Chemistry ofCarbon Compounds,1_5 巻禾口 Supplementals (Elsevier SciencePublishers， 1989) 、 Organic Reactions, 1-40巻 (John Wiley， and Sons, 1991)、 March' s Advanced Organic Chemistry, (John Wiley， and Sons,第五片反，2001)以及Larock' s Comprehensive Organic Transformations (VCH Publishers Inc. ，1989)。 本文公開的化合物可通過但不限于方案1中所示的合成方案進行制備。在方案1 中，取代基X、R、R2、R

<formula>formula see original document page 17</formula> 式I的化合物可以由化合物Ia和Ib制備，其中f是離去基團例如甲磺酸酯或鹵 素?；衔颕a和lb在標準取代反應條件下反應來提供式I。在一些實施方案中，可能需要 額外的試劑來增強某些原料的反應性。這些試劑對本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的，并且通常是 酸、堿、氧化劑、還原劑或溶劑例如極性溶劑。 化合物Ia和Ib可以從商業(yè)來源購買或者采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法合成。
使用表面官能化的PDMS的方法 在一些實施方案中，所述表面官能化的PDMS還包含布置在表面上的至少一個凹 陷或通道。這可以利用許多已知方法例如光刻法、軟刻蝕、各向同性蝕刻或各向異性蝕刻或 者利用模具來實現(xiàn)。這些技術(shù)在本領(lǐng)域是熟知的(Xia，et al. ，Angew. Chem. Int. Ed. ， 1998， 37,550-575)。 本文公開的凹陷可以具有任何可能的形狀、尺寸或設(shè)計。在一些實施方案中，所述 凹陷是微流體通道。在一個實施方案中，所述凹陷是孔。所述凹陷可以利用許多已知方法 例如光刻法、軟刻蝕、各向同性蝕刻或各向異性蝕刻或者利用模具來提供。這些技術(shù)在本領(lǐng) 域是熟知的(Xia， et al. ， Angew. Chem. Int. Ed. ， 1998， 37， 550-575)。 可以預期，只要PDMS的整體特性不受影B向，就可以以任意理論大小或形狀制備表
面官能化的PDMS。在一些實施方案中，所述表面官能化的PDMS是微流體裝置。 可以預期，本文公開的表面官能化的PDMS可以用于使用標準PDMS的所有用途中。
例如，用于制造微流體裝置、生物MEMS、微電子、生物技術(shù)、微反應器、微傳感器、微分析儀、
微光學以及用于研究中。 —旦提供了本文公開的表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，就可以在其表 面上沉積官能化的聚合物層。在一個實施方案中，本文公開的表面官能化的聚(二甲基硅 氧烷)(pmis)還包含與引發(fā)劑分子鍵合的官能化的聚合物層。這可以通過使官能化的單體 與所述表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)在聚合條件下接觸來實現(xiàn)，由此提供官能
17
L1和L2如本文所定義c 方案l實施方案中，所述官能化的聚合物層是最外層。多種官能化的單體 可用在本文公開的方法中并且對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的。因此，采用本文公開的方 法可以由表面官能化的PDMS形成圖案化的官能化的聚合物層。 本公開的其它實施方案可見于2008年8月11日提交的發(fā)明名稱為 "Superhydrophobic Poly (dimethylsiloxane) and Methods for Makingthe S咖e，，的PCT 申請No. PCT/CN2008/071944，其全部內(nèi)容在此通過引用并入本文。 本說明書中引用的所有出版物、專利申請、授權(quán)專利和其它文件均在此通過引用 并入本文，如同具體地、個別地指明將每個出版物、專利申請、授權(quán)專利或其它文件的全部 內(nèi)容通過引用并入本文一樣。排除與本公開中的定義相矛盾的包含在通過引用而并入的文 件中的定義。
實施例 所有數(shù)字標識例如pH、溫度、時間、濃度和分子量，包括范圍，是近似值，其在 ± 10%的范圍內(nèi)變化。應當理解，盡管沒有總是明確地表明，但是所有數(shù)字標識之前均附有 表述"約"。還應當理解，盡管沒有總是明確地表明，但是本文所描述的試劑僅僅是示例性的 并且其等同物是本領(lǐng)域已知的。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本公開內(nèi)容容易想到本技術(shù)的這些和其它實施方案，并 且可具體設(shè)計本技術(shù)的這些和其它實施方案。 參考下述實施例進一步理解本技術(shù)，所述實施例僅僅旨在示例性說明本技術(shù)。本 技術(shù)并非局限于所示例的實施方案的范圍內(nèi)，所示例的實施方案僅僅旨在舉例說明本技術(shù) 的各個方面。任何功能上等同的方法均落在本技術(shù)的范圍內(nèi)。通過前述描述和附圖，除了 本文中所述的那些以外，本技術(shù)的各種改動對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得明顯。這些改 動均落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
實施例1 表面官能化的PDMS的制備 根據(jù)圖2中所示方法，預聚物A(聚二甲基-甲基乙烯基硅氧烷)、交聯(lián)劑B(乙烯基
封端的聚二甲基-甲基乙烯基硅氧烷)和化合物i可以以io : i : 10—3至io : i : 0.5
的比混合并且在8(TC下固化形成表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)?？梢岳肵射 線光電子譜(XPS)來表征PDMS的表面組成。完成表面改性時，PDMS的表面上將存在獨特 的Br 3d峰。 所述表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)隨后可以通過光掩模被暴露在引發(fā)劑化合 物和UV光下(見圖1和3)來形成化合物I的表面圖案。
等同方案 不能根據(jù)本申請中所述的具體實施方案來限制本文的公開內(nèi)容，所述具體實施方 案旨在僅僅舉例說明本申請的各個方面。顯然，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不背離本公開 精神和范圍的情形下可進行許多改動和變化。除了本文中列舉的那些以外，通過前述描述， 在本公開范圍內(nèi)功能上等同的方法和裝置對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯的。這些改動和 變化意欲落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本文的公開內(nèi)容僅僅通過所附權(quán)利要求以及這些權(quán) 利要求所賦予的等同方案的全部范圍進行限制。應當理解，本公開內(nèi)容并不限于具體的方
18法、試劑、化合物組成或生物體系，其當然可以變化。還應當理解，本文所用的術(shù)語僅僅是為 了描述具體實施方案，而并非意在進行限制。 對于本文中所用的實質(zhì)上任何復數(shù)和/或單數(shù)術(shù)語，根據(jù)上下文和/或應用酌情 而定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可將復數(shù)解釋為單數(shù)和/或?qū)螖?shù)解釋為復數(shù)。為了清楚起見，在本 文中可能將各種單數(shù)/復數(shù)排列明確地表述出來。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，一般而言，本文中，尤其是所附權(quán)利要求書(例如，所 附權(quán)利要求書的正文)中所用的術(shù)語通常意為"開放式"術(shù)語(例如，術(shù)語"包括"應該解 釋為"包括但不限于"，術(shù)語"具有"應該解釋為"至少具有"，等等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應 該明白，如果意圖是特定數(shù)目的所引入的權(quán)利要求限定，那么這種意圖會在權(quán)利要求中明 確地表述出來，如果沒有這種表述，則不存在這種意圖。例如，為了便于理解，下面所附的權(quán) 利要求書中可使用引導性短語"至少一項"及"一項或多項"來引入權(quán)利要求限定。然而， 不應將使用這種引導性短語解釋成意味著通過不定冠詞"一"引入權(quán)利要求限定將包含這 樣引入的權(quán)利要求限定的任何特定權(quán)利要求限定為僅包含一項這種限定的公開內(nèi)容，即使 同一權(quán)利要求包含引導性短語"一項或多項"或"至少一項"以及諸如"一"之列的不定冠 詞(例如，"一"通常應該解釋成意味著"至少一項"或"一項或多項")；這同樣適用于使用 "所述"、"該"等定冠詞來引述權(quán)利要求限定的情況。此外，即使明確表述了特定數(shù)目的所引 入的權(quán)利要求限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應該認識到，這種表述通常應該解釋成表示至少是 所表述的數(shù)目(例如，只說"兩項限定"，而沒有其它修飾語，通常是指至少兩項限定，亦即 兩項或更多項限定)。此外，在使用類似于"A、 B或C等中的至少一個"的習慣性表述的情 況下，通常其要表達的意思就是本領(lǐng)域技術(shù)人員會就該慣用表述所理解的那樣(例如，"具 有A、B或C中的至少一個的系統(tǒng)"將包括但不限于僅具有A的系統(tǒng)、僅具有B的系統(tǒng)、僅具 有C的系統(tǒng)、具有A和B的系統(tǒng)、具有A和C的系統(tǒng)、具有B和C的系統(tǒng)和/或具有A、 B和 C的系統(tǒng)，等等)。在使用類似于"A、B或C等中的至少一個"的習慣性表述的情況下，通常 其要表達的意思就是本領(lǐng)域技術(shù)人員會就該慣用表述所理解的那樣(例如，"具有A、B或C 中的至少一個的系統(tǒng)"將包括但不限于僅具有A的系統(tǒng)、僅具有B的系統(tǒng)、僅具有C的系統(tǒng)、 具有A和B的系統(tǒng)、具有A和C的系統(tǒng)、具有B和C的系統(tǒng)和/或具有A、 B和C的系統(tǒng)，等 等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還會明白，實際上任何呈現(xiàn)兩個或更多選項的轉(zhuǎn)折連接詞和/或短 語，無論是在說明書中、權(quán)利要求書中還是在附圖中，都應該理解為其考慮了包括所述選項 中的一個、所述選項中的任一個、或全部二個選項的所有可能性。例如，短語"A或B"應該 理解成包括"A"或"B"或者"A和B"的可能性。 此外，當以馬庫什群組描述本公開的特征或方面時，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認為本公 開也由此以所述馬庫什群組的任何單個成員或成員的亞組進行描述。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，為了任意和全部目的，例如就提供書面描述而言，本文 所公開的所有范圍還包括任何和全部可能的子范圍以及子范圍的組合。任何所列范圍都 可以容易地認為是充分描述的，并且允許將該范圍劃分成至少相等的兩部分、三部分、四部 分、五部分、十部分等。作為非限定性實例，本文所討論的每個范圍都可以容易地劃分為較 低的1/3部分、中間的1/3部分和較高的1/3部分等。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應當理解，所有術(shù) 語例如"高達"、"至少"、"大于"、"小于"等均包括所引用的數(shù)字并且指可隨后分成上述子范 圍的范圍。最后，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，范圍包括每個個體成員。因此，例如具有1至3
19個單元的基團指具有1、2或3個單元的基團。相似地，具有1至5個單元的基團指具有1、2、3、4或5個單元的基團等等。 本文中公開了多個方面和實施方式，而其它方面和實施方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。本文中公開的多個方面和實施方式的目的在于例示說明，并非旨在限定，真正的范圍和精神由下面的權(quán)利要求書表明。
權(quán)利要求
式I化合物其中R1是氫或甲基；R2選自任選地被1～3個R4基團取代的烷基、任選地被1～4個R4基團取代的芳基、任選地被1～4個R4基團取代的環(huán)烷基、任選地被1～4個R4基團取代的雜環(huán)烷基、以及任選地被1～4個R4基團取代的雜芳基；X是O或NR3，其中R3是氫或烷基；L1和L2獨立地選自直接鍵合、任選地被1～2個R4基團取代的亞甲基、任選地被1～4個R4基團取代的(C2-C12)亞烷基、任選地被1～4個R4基團取代的(C6-C12)亞芳基、和任選地被1～4個R4基團取代的(C3-C12)亞環(huán)烷基；以及每個R4獨立地選自鹵素、硝基、氰基、氧代、氨基酰基、氨基酰氧基、羧基、羧酸酯、碳酸酯、氨基磺酰基、(C1-C10)烷基、(C1-C10)鹵代烷基、(C1-C10)烷氧基、(C6-C12)芳基、(C5-C12)雜芳基、(C6-C12)芳氧基、(C3-C12)環(huán)烷基以及(C3-C12)雜環(huán)烷基。F2008800041983C00011.tif
2. 權(quán)利要求1的化合物，其中R1是氫。
3. 權(quán)利要求1的化合物，其中R2是芳基。
4. 權(quán)利要求1的化合物，其中R2是苯基。
5. 權(quán)利要求1的化合物，其中X是0。
6. 權(quán)利要求1的化合物，其中L1是(C2-C12)亞烷基。
7. 權(quán)利要求1的化合物，其中L1是_(CH2)9-。
8. 權(quán)利要求1的化合物，其中L2是(C6-C12)亞芳基。
9. 權(quán)利要求1的化合物，其中L2是亞苯基。
10. 權(quán)利要求1的化合物，其中R1是氫；R2是芳基;X是0 ;L1是(C2-C12)亞烷基；和L2是(c6-c12)亞芳基。
11. 式II化合物<formula>formula see original document page 2</formula>
12.表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，其包含 具有被引入其中的式III連接體的聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)基底其中R1是氫或甲基；R2選自任選地被1 3個R4基團取代的烷基、任選地被1 4個R4基團取代的芳基、 任選地被1 4個R4基團取代的環(huán)烷基、任選地被1 4個R4基團取代的雜環(huán)烷基以及任 選地被1 4個R4基團取代的雜芳基；X是0或NR3，其中R3是氫或烷基；L1和L2獨立地選自直接鍵合、任選地被1 2個R4基團取代的亞甲基、任選地被1 4個R4基團取代的(C2-C12)亞烷基、任選地被1 4個R4基團取代的(C6-C12)亞芳基和任 選地被1 4個R4基團取代的(C3-C12)亞環(huán)烷基；以及每個R4獨立地選自卣素、硝基、氰基、氧代、氨基酰基、氨基酰氧基、羧基、羧酸酯、碳酸 酯、氨基磺?；?、(C「C10)烷基、(C「C10)鹵代烷基、(C「C10)烷氧基、(C6-C12)芳基、(C5-C12) 雜芳基、(C6_C12)芳氧基、(C3-C12)環(huán)烷基以及(C3-C12)雜環(huán)烷基；其中所述連接體通過吡唑與引發(fā)劑化合物鍵合并且通過_(CH2)_與PDMS鍵合。
13. 權(quán)利要求12的表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，其中W是氫。
14. 權(quán)利要求12的表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，其中X是O。
15. 權(quán)利要求12的表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，其中L1是(C2-C12)亞烷基。
16. 權(quán)利要求12的表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，其中L2是(C6-C12)亞芳基。
17. 權(quán)利要求12的表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，其中W是氫；X是0;L1 是(C2-C12)亞烷基；L2是(C6-C12)亞芳基。
18. 表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，其包含 具有被引入其中的式IV連接體的聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)基底其中所述連接體通過吡唑與引發(fā)劑化合物鍵合并且通過_(CH2)_與PDMS鍵合。
19. 權(quán)利要求12的表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，其中所述連接體以約 11 : 0. 5至約11 : 10—3的比例被引入其中。
20. 權(quán)利要求12的表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，其中接觸角為約110至約120度。
21. 權(quán)利要求12的表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，其中所述引發(fā)劑化合物 在所述表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)的最外表面上。
22. 權(quán)利要求12的表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，其中所述引發(fā)劑化合物 包含端基官能團。
23. 權(quán)利要求22的表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，其中所述端基官能團選 自羥基、胺、巰基、羧基、羧酸酯、酰胺、a_鹵代酯和鹵代烷基。
24. 權(quán)利要求23的表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，其中所述端基官能團是 a_鹵代酯。
25. —種制備表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)的方法，其包括1)提供具有被引入其中的式I化合物的聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)基底<formula>formula see original document page 4</formula>其中R1是氫或甲基；R2選自任選地被1 3個R4基團取代的烷基、任選地被1 4個R4基團取代的芳基、 任選地被1 4個R4基團取代的環(huán)烷基、任選地被1 4個R4基團取代的雜環(huán)烷基、以及 任選地被1 4個R4基團取代的雜芳基；X是0或NR3，其中R3是氫或烷基；L1和L2獨立地選自直接鍵合、任選地被1 2個R4基團取代的亞甲基、任選地被1 4個R4基團取代的(C2-C12)亞烷基、任選地被1 4個R4基團取代的(C6-C12)亞芳基和任 選地被1 4個R4基團取代的(C3-C12)亞環(huán)烷基；以及每個R4獨立地選自卣素、硝基、氰基、氧代、氨基酰基、氨基酰氧基、羧基、羧酸酯、碳酸 酯、氨基磺?；?、(C「C10)烷基、(C「C10)鹵代烷基、(C「C10)烷氧基、(C6-C12)芳基、(C5-C12) 雜芳基、(C6_C12)芳氧基、(C3-C12)環(huán)烷基和(C3-C12)雜環(huán)烷基；以及2)使所述化合物與引發(fā)劑化合物在反應條件下接觸，以提供表面官能化的聚(二甲基 硅氧烷)(P匿S)。
26. 權(quán)利要求25的方法，其中R1是氫。
27. 權(quán)利要求25的方法，其中R2是芳基。
28. 權(quán)利要求25的方法，其中R2是苯基。
29. 權(quán)利要求25的方法，其中X是0。
30. 權(quán)利要求25的方法，其中L1是(C2-C12)亞烷基。
31. 權(quán)利要求25的方法，其中L2是(C6-C12)亞芳基。
32. 權(quán)利要求25的方法，其中W是氫；R2是芳基；X是0;U是(C2_C12)亞烷基山2是(c6-c12)亞芳基。
33. —種制備表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)的方法，其包括1)提供具有被引入其中的式II化合物的聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)基底；禾口2)使所述化合物與引發(fā)劑化合物在反應條件下接觸，以提供表面官能化的聚(二甲基 硅氧烷)(P匿S)。
34. 權(quán)利要求25的方法，其中所述反應條件包括以足以使所述式I化合物與所述引發(fā) 劑化合物鍵合的波長進行輻射。
35. 權(quán)利要求34的方法，其中所述波長為約150nm至約400nm。
36. 權(quán)利要求36的方法，所述方法還包括將光掩模施加至所述官能化的PDMS基底的表 面。
37. 權(quán)利要求25的方法，其中所述提供其中引入了化合物的聚(二甲基硅氧烷) (PDMS)基底包括使單體混合物與式I化合物在聚合條件下反應。
38. 權(quán)利要求37的方法，其中所述單體混合物包含聚(二甲基甲基乙烯基硅氧烷)預 聚物。
39. 權(quán)利要求37的方法，其中所述單體混合物還包含聚(二甲基甲基氫硅氧烷)前體。
40. 權(quán)利要求25的方法，其中所述化合物與所述引發(fā)劑化合物鍵合。
41. 權(quán)利要求25的方法，其中所述化合物通過吡唑與所述引發(fā)劑化合物鍵合。
42. 權(quán)利要求25的方法，其中所述引發(fā)劑化合物包含可聚合端基和端基官能團。
43. 權(quán)利要求42的方法，其中所述端基官能團選自羥基、氨基、巰基、羧基、羧酸酯、酰 胺基、a-鹵代酯和鹵代烷基。
44. 權(quán)利要求25的方法，其中所述端基官能團是a -鹵代酯。
45. 權(quán)利要求25的方法，其中所述可聚合端基是端烯基。
46. 權(quán)利要求12的表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)，其還包含至少一個布置 在所述PDMS基底表面上的凹陷。
47. —種微流體裝置，其包括權(quán)利要求46的表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(P匿S)。
48. —種生物MEMS裝置，其包含權(quán)利要求12至17中任一項的表面官能化的聚(二甲 基硅氧烷)(P匿S)。
全文摘要
本文公開了表面官能化的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)及其制備方法。本文公開的表面官能化的PDMS可適用在微流體、生物MEMS(生物微電子機械系統(tǒng))、軟刻蝕的一般領(lǐng)域中和其它相關(guān)的生物技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號C07D257/06GK101790523SQ200880004198
公開日2010年7月28日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者付龍, 馬宏偉 申請人:北京大學