專利名稱：一種水溶性光聚合引發(fā)劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光聚合領(lǐng)域，具體涉及一種水溶性光聚合？ 1發(fā)劑及其 制備方法。
技術(shù)背景自1968年德國Bayer公司成功開發(fā)光固化木器涂料以來，光聚 合技術(shù)除了在涂料、油墨、膠粘劑、微電子和齒科修復(fù)等領(lǐng)域得到廣 泛應(yīng)用以外，由于該聚合技術(shù)具有聚合條件溫和，固定細(xì)胞迅速，細(xì) 胞死亡率低等優(yōu)點，因此在組織工程，藥物輸送等生物領(lǐng)域也得到極 大的重視。光聚合體系一般包含三個基本要素(l)光源，提供斷裂 引發(fā)劑，產(chǎn)生自由基，維持聚合反應(yīng)的能量；(2)光引發(fā)劑，用于產(chǎn) 生可以引發(fā)聚合的自由基或離子；(3)單體，用于產(chǎn)生聚合物。目前，用于光聚合技術(shù)的引發(fā)劑其化學(xué)結(jié)構(gòu)豐富，但絕大多數(shù)光 引發(fā)劑具有疏水性質(zhì)，在水溶液中溶解度極低，即使Ciba公司開發(fā) 的光引發(fā)劑Irgacure2959具有兩親性質(zhì)，但在水溶液中的溶解狀況 不容樂觀。光引發(fā)劑的疏水特性嚴(yán)重影響了光聚合技術(shù)在蛋白質(zhì)藥物 輸送體系，組織工程領(lǐng)域中的應(yīng)用及推廣。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種制備條件溫 和，操作簡便的水溶性光聚合引發(fā)劑及其制備方法。本發(fā)明所提供的 引發(fā)劑具有優(yōu)異的單體引發(fā)聚合能力和生物相容性，且水溶性強，引發(fā)劑結(jié)構(gòu)末端官能團化學(xué)活性高，能與多種官能團反應(yīng)，具有4艮強的 進(jìn)一步化學(xué)衍生化能力。本發(fā)明所提供的水溶性光聚合引發(fā)劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式如i、 n或 m所示<formula>formula see original document page 7</formula>
式中，R!和R3分別選自含有n (l<n<6)個亞甲基單元的直鏈烷 基；其中，優(yōu)選異丙基、2-丁基、3-曱基異丁基或2-戊基； R2選自異丙基或2-異丁基； R選自氯離子或三氟醋酸根離子。本發(fā)明所提供的水溶性光聚合51發(fā)劑的制備方法，包括以下步驟1)將2-羥基-4- (2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮與囟化磷或卣化 碳按摩爾比l. 0: 1. 1 ~1. 5溶于二氯曱烷后，在冰浴中攪拌4 5小時再于室溫下繼續(xù)攪拌8 10小時，濃縮，柱層析分離，得到2-羥基 -4- (2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮卣代物IV;式中，X為氯、溴或^^;2)將二碳酸二叔丁酯的氯仿溶液滴加到含有氨基醇與三乙胺或 二胺與三乙胺的氯仿反應(yīng)溶液中，水浴中攪拌3 6小時，而后自然 升溫至室溫，繼續(xù)攪拌8 ~ 12小時，制得氨基纟皮保護(hù)的醇胺(V或VI) 或單氨基被保護(hù)的二胺(VII),其中，反應(yīng)物二碳酸二叔丁酯、三乙 胺與氨基醇或二胺的計量摩爾比為1: 1: 2~1: 1: 10;式中R,和R3分別選自含有n ( 1< n<6 )個亞曱基單元的直鏈 烷基；3)將化合物IV與V、 VI或VII按摩爾比1: 1,在^5威性條件下溶于 乙腈、苯或曱苯中，并在50 - 65。C溫度下加熱攪拌5 8小時，反應(yīng) 冷卻后，加水和乙酸乙酯萃取，有機相經(jīng)無水硫酸鈉干燥后，濃縮， 過柱分離制得化合物VHI、 IX或X,其中，以曱苯或苯為溶劑時，需加 入相轉(zhuǎn)移試劑四丁基硫酸銨，四丁基硫酸銨與化合物IV的摩爾比為 1: 2;<formula>formula see original document page 9</formula>
式中R和R3分別選自含有n ( 1< n<6 )個亞曱基單元的直鏈 烷基；R2選自異丙基，2-異丁基；4 )將化合物Vlll、 IX或X溶于濃度為4M的氯化氫的二氧六環(huán)溶 液或三氟醋酸中(其中，化合物VHI、 IX或X與氯化氬或三氟醋酸的 摩爾比為l: 10),室溫下攪拌1~4小時脫掉保護(hù)基，反應(yīng)結(jié)束后， 經(jīng)減壓去除多余的酸和低沸點產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引發(fā)劑I、 II 或III。步驟l)中所述的閨化磷為三氯化磷、五氯化磷、三氯氧磷或三 溴化磷；所述的囟化碳為四氯化碳或四溴化碳。步驟2)中所述的氨基醇為氨基-1， 3-丙二醇、2-氨基丙醇、3-氨基丙醇、2_氨基-1-丁醇、4-氨基-l-丁醇、2-氨基-3-曱基-l-丁醇、 2-氨基-1-戊醇或5-氨基-l-戊醇；所述的二胺為乙二胺、丙二胺、曱基乙二胺、丁二胺或戊二胺。步驟2)和3)中所述的l和R3分別選自異丙基、2-丁基、3-曱基異丁基或2-戊基。步驟3)中所述的堿為碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鉀或氫氧化鈉。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明方法操作簡便、反應(yīng)條件溫和，所制備的水溶性光聚合引 發(fā)劑與Irgacure2959相比，在保留優(yōu)異的單體引發(fā)聚合能力和生物 相容性的基礎(chǔ)上，具有較高的水溶性；而且分子結(jié)構(gòu)末端氨基官能團 的存在使該類光引發(fā)劑具有更高的反應(yīng)活性，這為進(jìn)一步化學(xué)修飾或 I發(fā)劑衍生化提供更多的可能。本發(fā)明所提供的引發(fā)劑可以應(yīng)用于組 織工程，藥物輸送材料等生物材料領(lǐng)域。


圖1、 2-羥乙基丙烯酸酯單體(HEA)上碳碳雙鍵官能團的轉(zhuǎn)化 與光照時間的關(guān)系圖。以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實施方式
實施例11)將250毫升盛有0. Olmol 2-羥基-4- (2-羥乙氧基)-2-曱基 苯丙酮，0. Olfflol三苯基膦和150毫升二氯曱烷的圓底燒瓶置于冰浴 中，開動攪拌器，緩慢滴加0. Olmol四溴化碳和50毫升二氯曱烷的 混合溶液，滴加完畢，維持冰浴，攪拌4個小時，自然升溫至室溫，繼續(xù)攪拌8個小時，經(jīng)TLC監(jiān)測，終止反應(yīng)，反應(yīng)液濃縮后，柱層析 分離，得到2-羥基-4- (2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物；2 )將0. Glmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其緩慢滴 加到水浴中的0. lmol乙二胺，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿形成的 混合溶液中，維持冰浴，攪拌3小時后，自然升溫至室溫，繼續(xù)攪拌 IO個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯曱烷萃取，干燥，濃縮，得到單 胺基保護(hù)的乙二胺；3)將0, Olmol 2-羥基-4- (2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol單胺基保護(hù)的乙二胺和0. Olmol石灰酸鉀溶于20毫升乙腈中， 于6(TC下攪拌8小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無水硫酸鈉干燥， 再濃縮，柱層析分離，得到氨基被/f呆護(hù)的引發(fā)劑前體；4 )將0. Olmol引發(fā)劑前體與0. lmol濃度為4M氯化氫的1, 4-二氧六環(huán)溶液混合，在室溫下攪拌l小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸 點副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引發(fā)劑PI-1。<formula>formula see original document page 11</formula>實施例21)同實施例1步驟l;2 )將0. Olmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿溶液后，將其緩 慢滴加到冰浴中的0. lmol丙二胺，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿形成的混合溶液中，維持冰浴，攪拌5小時后，自然升溫至室溫，繼續(xù) 攪拌8個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯曱烷萃取，干燥，濃縮，得到單胺基保護(hù)的丙二胺；3 )將0. Olmol 2-羥基-4- ( 2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol單胺基保護(hù)的丙二胺和0. Olmol碳酸鉀溶于20毫升乙腈中， 于6(TC下攪拌6小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無水硫酸鈉干燥, 再濃縮，柱層析分離，得到氨基被保護(hù)的引發(fā)劑前體；4 )將0. Olmol引發(fā)劑前體與0. lmol濃度為4M氯化氫的1, 4-二氧六環(huán)溶液混合，在室溫下攪拌l小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸 點副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引發(fā)劑PI-2。1 )將0. Glmol四氯化碳和40毫升二氯曱烷形成的混合溶液緩慢 滴加到冰浴中的0. Olmol 2-羥基-4- (2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮、 0. Olmol三苯基膦和200毫升二氯曱烷的混合溶液中，維持冰浴，攪 拌5小時，自然升溫至室溫，繼續(xù)攪拌10個小時，經(jīng)TLC監(jiān)測，終 止反應(yīng)，反應(yīng)液濃縮后，柱層析分離，得到2-羥基-4-(2-羥乙氧基) -2-曱基苯丙氯代物；實施例32 )將0. Olmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其緩慢滴 加到水浴中的0. lmol 1-曱基-乙二胺，0. lmol三乙胺和100毫升氯 仿形成的混合溶液中，維持水浴，攪拌4小時后，自然升溫至室溫， 繼續(xù)攪拌12個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯曱烷萃取，干燥，濃縮， 得到單胺基保護(hù)的l-曱基-乙二胺；3)將0. Olmol 2-羥基-4- (2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol單胺基保護(hù)的1-曱基-乙二胺和0. Olmol碳酸鉀溶于20毫升 乙腈中，于6(TC下攪拌6小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃耳又，無水碌^ 酸鈉干燥，再濃縮，柱層析分離，得到氨基被保護(hù)的引發(fā)劑前體；4 )將0. Olmol引發(fā)劑前體與0. lmol三氟醋酸混合，在室溫下攪 拌2小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸點副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引 發(fā)劑PI-3。<formula>formula see original document page 13</formula>實施例41)同實施例1步驟l;2 )將0. Olmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其緩慢滴 加到冰浴中的O. lmol 1, 4-丁二胺，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿 形成的混合溶液中，維持冰浴，攪拌5小時后，自然升溫至室溫，繼續(xù)攪拌9個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯甲烷萃取，干燥，濃縮，得到單胺基保護(hù)的l, 4-丁二胺；3 )將0. Olmol 2-羥基-4- ( 2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮溴代物、 0. Olmol單胺基保護(hù)的1， 4-丁二胺和0. Olmol碳酸鉀溶于20毫升乙 腈中，于55。C下攪拌7小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無水硫酸 鈉千燥，再濃縮，柱層析分離，得到氨基4皮保護(hù)的引發(fā)劑前體；4 )將0. Olmol引發(fā)劑前體與0. lmol三氟醋酸混合，在室溫下攪 拌3小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸點副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引 發(fā)劑PI-4。1)同實施例1步驟l;2 )將0. Glmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其液緩慢 滴加到水浴中的0. lmol 1， 5-戊二胺,0. lmol三乙胺和100毫升氯 仿形成的混合溶液中，維持水浴，攪拌6小時后，自然升溫至室溫， 繼續(xù)攪拌12個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯曱烷萃取，干燥，濃縮， 得到單胺基保護(hù)的l， 5-戊二胺；3 )將0. Olmol 2-羥基-4- ( 2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol單胺基保護(hù)的1， 5-戊二胺和0. Olmol碳酸鉀溶于20毫升乙/^^^ NH3+C02CF3-實施例5腈中，于6(TC下攪拌8小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無7K硫酸 鈉干燥，再濃縮，柱層析分離，得到氨基被保護(hù)的引發(fā)劑前體；4 )將0. Olmol引發(fā)劑前體與0. lmol三氟醋酸混合，在室溫下攪 拌3小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸點副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引 發(fā)劑PI-5。1)同實施例1步驟1;2 )將0. Glmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其緩慢滴 加到水浴中的0. lmol2-氨基乙醇，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿形 成的混合溶液中，維持冰浴，攪拌5小時后，自然升溫至室溫，繼續(xù) 攪拌8個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯曱烷萃取，干燥，濃縮，得到 胺基被保護(hù)的乙醇胺；3)將0. Olmol 2-羥基-4- (2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基^皮保護(hù)的乙醇，0. Olmol氫氧化鈉和0. 005mol四丁基 硫酸銨溶于10亳升曱苯和3毫升水的混合溶液中，于50。C攪拌5小 時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無水硫酸鈉干燥，再濃縮，柱層析分 離，得到氨基被保護(hù)的引發(fā)劑前體；n ^^"^-^ n h3+c02cf3-實施例6為4M氯化氫的1, 4-二氧六環(huán)溶液混合，在室溫下攪拌2小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸 點副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引發(fā)劑PI-6。1)同實施例1步驟1;2 )將0. Qlmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其緩慢滴 加到水浴中的0. lmo12-氨基丙醇，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿形 成的混合溶液中，維持冰浴，攪拌4小時后，自然升溫至室溫，繼續(xù) 攪拌5個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯曱烷萃取，干燥，濃縮，得到 胺基被保護(hù)的2-氨基丙醇；3 )將0. Olmol 2-羥基-4- ( 2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基被保護(hù)的2-氨基丙醇，0. Olmol氬氧化鈉和0. 005mol四 丁基石危酸銨溶于15毫升苯和3毫升水的混合溶液中，于55。C攪拌8 小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無水硫酸鈉干燥，再濃縮，柱層析 分離，得到氨基一皮保護(hù)的引發(fā)劑前體；4 )將0. Olmol引發(fā)劑前體與lmol濃度為4M氯化氫的1, 4-二 氧六環(huán)溶液混合，在室溫下攪拌3小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸點 副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引發(fā)劑PI-7。實施例7實施例81)同實施例1步驟l;2 )將0. Qlmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其液緩慢 滴加到水浴中的0. lmol 3-氨基丙醇，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿 形成的混合溶液中，維持冰浴，攪拌4小時后，自然升溫至室溫，繼 續(xù)攪拌ll個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯甲烷萃取，干燥，濃縮， 得到胺基被保護(hù)的3-氨基丙醇；3)將0. Olmol 2-羥基-4- (2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基被保護(hù)的3-氨基丙醇，0. Olmol氬氧化鈉和0. 005mol四 丁基硫S臾銨溶于10毫升曱苯和3毫升水的混合溶液中，于65。C攪拌 8小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無7jc疏酸鈉干燥，再濃縮，柱層 析分離，得到氨基被保護(hù)的引發(fā)劑前體；4 )將0. Glmol引發(fā)劑前體與().lmol三氟醋酸混合，在室溫下攪 拌4小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸點副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引 發(fā)劑PI-8。實施例91)同實施例1步驟l;2 )將0. Olmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其緩慢滴 加到冰浴中的0. lmol 2-乙基-2-氨基乙醇，0. lmol三乙胺和100毫 升氯仿形成的混合溶液中，維持水浴，攪拌5小時后，自然升溫至室 溫，繼續(xù)攪拌12個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯曱烷萃取，干燥， 濃縮，得到胺基被保護(hù)的2-乙基-2-氨基乙醇；3) 將0. Olmol 2-羥基-4- ( 2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基被保護(hù)的2-乙基-2-氨基乙醇，0. Olmol氬氧化鉀和 0. 005mol四丁基硫酸銨溶于10毫升甲苯和3毫升水的混合溶液中， 于55匸攪拌8小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無水硫酸鈉干燥， 再濃縮，柱層析分離，得到氨基被保護(hù)的引發(fā)劑前體；4) 將0. Qlmol引發(fā)劑前體與lmol濃度為4M氯化氫的1， 4-二 氧六環(huán)溶液混合，在室溫下攪拌3小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸點 副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引發(fā)劑PI-9。實施例101)同實施例1步驟1;2 )將0. Glmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其援慢滴 加到冰浴中的0. lmol 4-氨基丁醇，0, lmol三乙胺和100毫升氯仿形 成的混合溶液中，維持水浴，攪拌6小時后，自然升溫至室溫，繼續(xù)攪拌5個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯甲烷萃取，干燥，濃縮，得到 胺基被保護(hù)的4-氨基丁醇；3 )將0. Olmol 2-羥基-4- ( 2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮淡代物、 0. Olmol胺基被保護(hù)的丁胺基醇，0. Olmol氬氧化鉀和0. 005mol四 丁基硫酸銨溶于10毫升曱苯和3毫升水的混合溶液中，于65。C攪拌 6小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無水碌u酸鈉干燥，再濃縮，柱層 析分離，得到氨基被保護(hù)的引發(fā)劑前體；4 )將0. Qlmol引發(fā)劑前體與0. lmol三氟醋酸混合，在室溫下攪 拌4小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸點副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引 發(fā)劑PI-IO。實施例111)同實施例1步驟1;2 )將0. Glmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其緩慢滴 加到冰浴中的O. lmol 3-甲基-2-氨基丁醇，0. lmol三乙胺和100毫 升氯仿形成的混合溶液中，維持水浴，攪拌4小時后，自然升溫至室 溫，繼續(xù)攪拌6個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯甲烷萃取，干燥，濃 縮，得到胺基被保護(hù)的3-曱基-2-氨基丁醇；3 )將0. Olmol 2-羥基-4- ( 2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 O.Olmol胺基被保護(hù)的4-甲基-2-氨基丁醇，0. Olmol氳氧化鈉和 0. 005mol四丁基硫酸銨溶于10毫升曱苯和3毫升水的混合溶液中，55。C攪拌6小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無水辟u酸鈉干燥，再濃 縮，柱層析分離，得到氨基被保護(hù)的引發(fā)劑前體；4 )將0. Glmol引發(fā)劑前體與0. lmol三氟醋酸混合，在室溫下攪 拌4小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸點副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引 發(fā)劑PI-ll。oPI—11實施例121)同實施例1步驟1;2 )將0. Glmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其緩慢滴 加到水浴中的0. lmol 2-氨基戊醇，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿形 成的混合溶液中，維持冰浴，攪拌5小時后，自然升溫至室溫，繼續(xù) 攪拌12個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯甲烷萃取，干燥，濃縮，得 到胺基被保護(hù)的2-氨基戊醇；3 )將0. Olmol 2-羥基-4- ( 2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基被保護(hù)的2-氨基戊醇，0. Olmol氬氧化鈉和0. 005mol四 丁基硫酸銨溶于15毫升曱苯和3毫升水的混合溶液中，65。C攪拌7 小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無水硫酸鈉干燥，再濃縮，柱層析 分離，得到氨基被保護(hù)的引發(fā)劑前體；引發(fā)劑前體與0. lmol三氟醋酸混合，在室溫下攪 拌3小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸點副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引 發(fā)劑PI-12。實施例131)同實施例1步驟l;2 )將0. Glmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其緩慢滴 加到水浴中的0. lmol 5-氨基戊醇，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿形 成的混合溶液中，維持冰浴，攪拌5小時后，自然升溫至室溫，繼續(xù) 攪拌9個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯曱烷萃取，干燥，濃縮，得到 胺基被保護(hù)的5-氨基戊醇；3 )將0. Olmol 2-羥基-4- ( 2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基被保護(hù)的5-氨基戊醇，0. Olmol氬氧化鈉和0. 005mol四 丁基硫酸銨溶于l5毫升曱苯和3亳升水的混合溶液中，于60。C攪拌 8小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無水硫酸鈉干燥，濃縮，柱層析 分離，得到氨基被保護(hù)的？ 1發(fā)劑前體；4 )將0. Glmol引發(fā)劑前體在室溫下與0. lmol三氟醋酸混合，攪 拌2小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸點副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引 發(fā)劑PI-13。PI-13
實施例14
1)取0. Olmmol實施例1步驟1)中制備的2-羥基-4- ( 2-羥乙 氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物的丙酮溶液，并加入O. 012mol碘化鈉， 室溫下攪拌20小時后，過濾，濃縮濾液得到2-羥基-4- (2-羥乙氧 基)-2-甲基苯丙酮碘化物；
2 )將0. Olmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其緩慢滴 加到冰浴中的0. lmol 2-氨基-l， 3-丙二醇，0. lmol三乙胺和100毫 升氯仿形成的混合溶液中，維持冰浴，攪拌5小時后，自然升溫至室 溫，繼續(xù)攪拌7個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯曱烷萃取，干燥，濃 縮，得到胺基被保護(hù)的2-氨基-1, 3-丙二醇；
3)將O. Olmol 2-羥基-4- (2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮溴代物 與0. Olmol胺基被保護(hù)的2-氨基-1, 3-丙二醇，0. Olmol氳氧化鈉和 0. 005mol四丁基硫酸銨溶于10毫升甲苯和3毫升水的混合溶液中， 60。C攪拌7小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無水硫酸鈉干燥，再濃 縮，柱層析分離，得到氨基被保護(hù)的引發(fā)劑前體；
4 )將0. Olmol引發(fā)劑前體在室溫下與0. lmol三氟醋酸混合，攪 拌3小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸點副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引 發(fā)劑PI-14。
22<formula>formula see original document page 23</formula>
PI-14
實施例15
1 )取0. Olmmol實施例1步驟1 )中制備的2-羥基-4- ( 2-羥乙 氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物的丙酮溶液，并加入0. 012mol碘化鈉， 室溫下攪拌20小時后，過濾，濃縮濾液得到2-羥基-4- ( 2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮碘化物；
2 )將0. Olmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其緩慢滴 加到冰浴中的O. lmol 2-^ll基亞甲基-l, 3-丙二醇，0. lmol三乙胺和 IOO毫升氯仿形成的混合溶液中，維持水浴，攪拌4小時后，自然升 溫至室溫，繼續(xù)攪拌8個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯曱烷萃取，干 燥，濃縮，得到胺基被保護(hù)的2-氨基亞曱基-1,3-丙二醇；
3)將0. Olmol 2-羥基-4- (2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基被保護(hù)的2-氨基-1, 3-丙二醇，0. Olmol氫氧化鈉和 0. 005mol四丁基石克酸銨溶于10毫升曱苯和3毫升水的混合溶液中， 于55。C攪拌7小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無水硫酸鈉干燥， 再濃縮，柱層析分離，得到氨基被保護(hù)的引發(fā)劑前體；
4 )將0. Glmol引發(fā)劑前體在室溫下與0. lmol三氟醋酸混合，攪 拌4小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸點副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引 發(fā)劑PI-15。<formula>formula see original document page 24</formula>
實施例16
1)取0. Olmmoi實施例1步驟1)中制備的2-羥基-4- ( 2-羥乙 氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物的丙酮溶液，并加入O. 012mol碘化鈉， 室溫下攪拌20小時后，過濾，濃縮濾液得到2-羥基-4- (2-羥乙氧 基)-2-曱基苯丙酮碘化物；
2 )將0. Olmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，將其滴加到 冰浴中的0. lmol 2-氨基-2-曱基-l， 3-丙二醇，0. lmol三乙胺和100 毫升氯仿形成的溶液中，維持冰浴，攪拌4小時后，自然升溫至室溫， 繼續(xù)攪拌8個小時，反應(yīng)液濃縮后，經(jīng)二氯曱烷萃取，干燥，濃縮， 得到胺基被保護(hù)的2-氨基-2-曱基-l， 3-丙二醇；
3 )將0. Olmol 2-羥基+ ( 2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基被保護(hù)的2-氨基-2-曱基-1， 3-丙二醇，0. Olmol氪氧化 鈉和0. 005mol四丁基石危酸銨溶于10毫升曱苯和3毫升水的混合溶 液中，S(TC攪拌8小時，反應(yīng)液濃縮后，氯仿萃取，無水硫酸鈉干燥， 再濃縮，柱層析分離，得到氨基被保護(hù)的引發(fā)劑前體；
4 )將0. Olmol引發(fā)劑前體與0. lmol三氟醋酸混合，在室溫下攪 拌2小時，減壓除去酸類物質(zhì)和低沸點副產(chǎn)物，得到水溶性光聚合引 發(fā)劑PI—16。<formula>formula see original document page 25</formula>
取實施例1和6中制備的水溶性光聚合引發(fā)劑(PI-1和PI-6 ) 和2-羥基-4- (2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮，利用在線近紅外分析 其引發(fā)單體聚合的能力在5mW/cr^光強，320-500nm光柵和光引發(fā) 劑摩爾濃度為5%條件下，引發(fā)2-羥乙基丙烯酸酯單體聚合的能力如 圖1所示，從圖中可看出本發(fā)明所提供的水溶性光聚合引發(fā)劑具有與 2_羥基-4- (2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮一樣好的引發(fā)聚合能力。
權(quán)利要求
1、一種水溶性光聚合引發(fā)劑，其特征在于，所述引發(fā)劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)如通式I、II或III所示式中，R1和R3分別選自含有n個亞甲基單元的烷基鏈，1＜n＜6；R2為異丙基或2-異丁基；R為氯離子或三氟醋酸根離子。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性光聚合引發(fā)劑，其特征在于，所述 的R!和R;分別選自異丙基、2-丁基、3-甲基異丁基或2-戊基。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水溶性光聚合引發(fā)劑的制備方法，其 特征在于，包括以下步驟1)將2-羥基-4- (2-羥乙氧基)-2-曱基苯丙酮與卣化磷或囟化 碳按摩爾比1. 0: 1. 1 ~ 1. 5溶于二氯曱烷后,在水浴中攪拌4 ~ 5小時，再于室溫下繼續(xù)攪拌8 10小時，濃縮，柱層析分離，得到2-羥基 -4- (2-羥乙氧基)-2_曱奉苯丙酮囟代物IV;式中，X為氯、溴或石典；2)將二碳酸二叔丁酯的氯仿溶液滴加到含有氨基醇與三乙胺或 二胺與三乙胺的氯仿反應(yīng)溶液中，冰浴中攪拌3 6小時，而后自然 升溫至室溫，繼續(xù)攪拌8~12小時，制得氨基^皮保護(hù)的醇胺或單氨基 被保護(hù)的二胺V、 VI或VII，其中，反應(yīng)物二碳酸二叔丁酯、三乙胺 與氨基醇或二胺的計量摩爾比為1: 1: 2~1: 1: 10;式中^和R3分別選自含有n個亞曱基單元的烷基，Kn〈6; R2 選自異丙基或2-異丁基；3)將化合物IV與V、 VI或VII以摩爾比1: 1,在堿性條件下溶 于乙腈、苯或曱苯中，并在50 65。C加熱攪拌5 8小時，反應(yīng)液冷 卻后，加水和乙酸乙酯萃取，有機相經(jīng)無水硫酸鈉干燥后，濃縮，過 柱分離制得化合物VH1、 IX或X，其中，以曱苯或苯為溶劑時，需加入 相轉(zhuǎn)移試劑四丁基硫酸銨，四丁基硫酸銨與化合物IV的摩爾比為1: 2;<formula>formula see original document page 4</formula>式中R,和R3分別選自含有n個亞曱基單元的烷基，l<n<6; R2 選自異丙基或2-異丁基；4 )將化合物vni、 IX或X與濃度為4M的氯化氫的二氧六環(huán)溶液 或三氟醋酸混合，其中，化合物vni、 IX或X與氯化氬或三氟醋酸的 摩爾比為1: 10，室溫下攪拌1 4小時后，減壓蒸鎦得到水溶性光 聚合引發(fā)劑I、II或III。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟1)中所述的卣 化磷為三氯化磷、五氯化磷、三氯氧磷或三溴化磷。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟1)中所述的卣 化碳為四氯化碳或四溴化碳。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟2)中所述的氨 基醇為氨基-1， 3-丙二醇、2-氨基丙醇、3-氨基丙醇、2-氨基-1-丁醇、4-氨基-1-丁醇、2-氨基-3-曱基-l-丁醇、2-氨基-1-戊醇或5-氨基-l-戊醇。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟2)中所述的二 胺為乙二胺、丙二胺、曱基乙二胺、丁二胺或戊二胺。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟2)和3)中所述 的R^口 R3分別選自異丙基、2-丁基、3-曱基異丁基或2-戊基。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟3)中所述的堿 為碳酸鈉、碳酸鉀、氬氧化鉀或氫氧化鈉。
全文摘要
一種水溶性光聚合引發(fā)劑及其制備方法屬于光聚合領(lǐng)域?，F(xiàn)有光聚合引發(fā)劑具有疏水性質(zhì)，限制光聚合技術(shù)在蛋白質(zhì)藥物輸送體系，組織工程領(lǐng)域中的應(yīng)用及推廣。本發(fā)明所提供的引發(fā)劑化學(xué)結(jié)構(gòu)如通式I、II或III所示。本發(fā)明通過將Irgacure2959的伯羥基鹵化后，與氨基保護(hù)后的氨基醇或單胺基被保護(hù)的二胺在堿性條件下反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)酸解，得到水溶性光聚合引發(fā)劑I、II或III。本發(fā)明引發(fā)劑具有優(yōu)異的單體引發(fā)聚合能力和生物相容性，同時具有較高的水溶性和反應(yīng)活性，可應(yīng)用于生物材料領(lǐng)域。式中，R₁和R₃分別選自含有n個亞甲基單元的烷基鏈，1＜n＜6；R₂為異丙基或2-異丁基；R為氯離子或三氟醋酸根離子。
文檔編號C08F2/46GK101619110SQ200810116138
公開日2010年1月6日 申請日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者晶 楊 申請人:北京化工大學(xué)