[發明專利]含有丙烯酸酯類功能基團的環碳酸酯單體及其制備和應用

有效

• 申請號: 200910181912.2
• 申請日: 2009-07-23
• 公開（公告）號: CN101633654A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 陳維;王榮;孟鳳華;鐘志遠
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C07D319/06
• 分類號: C07D319/06;C08G63/64
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明屬于材料科學領域，具體涉及一種生物可降解材料及其單體。

背景技術

生物可降解聚合物具有非常獨特的性能，例如它們通常具有良好的生物相 容性，能在體內降解，降解產物可被人體吸收或通過人體正常生理途徑排出體 外。生物可降解聚合物已廣泛應用于生物醫學的各個領域，如手術縫合線、骨 固定器械、生物組織工程支架材料、和藥物控制釋放載體等。其中，合成的生 物可降解聚合物由于其免疫原性較低、其性能含如降解性能和機械性能等均可 方便得到控制等而尤其受到關注。合成的生物可降解聚合物主要有脂肪族聚 酯、聚碳酸酯、聚氨基酸、聚磷酸酯、聚酸酐、聚原酸酯等。其中，聚碳酸酯 如聚三亞甲基環碳酸酯(PTMC)和脂肪族聚酯如聚乙交酯(PGA)、聚丙交 酯(PLA)、丙交酯-乙交酯共聚物(PLGA)、聚己內酯(PCL)等是最常用的 生物可降解聚合物，已獲得美國食品藥物管理部門(FDA)的許可。

但是，傳統的生物可降解聚合物如PTMC、PGA、PLA、PLGA和PCL 等結構比較單一，缺乏可用于修飾的官能團，往往難以滿足醫學需求。

近年來，文獻報道了許多不同類型的功能性生物可降解聚合物。人們尤其 對含有羥基(OH)、羧基(COOH)、氨基(NH₂)、巰基(SH)等功能基團的 生物可降解聚合物感興趣，因為帶有這些功能性基團的聚合物可以直接鍵接一 些藥物，實現藥物的可控持續釋放；或者一些具有生物活性的分子通過功能基 團連接到聚合物上，就可以改善整個材料的生物相容性和生物活性。功能性生 物可降解聚合物通常是通過開環聚合功能性的環狀單體，或通過解保護或通過 進一步修飾而得到。

在過去的十多年，人們報道了不同結構和功能的環狀碳酸酯單體和聚合 物。聚碳酸酯與脂肪族聚酯的很大區別是其生物降解產物主要是二氧化碳 (CO₂)和中性的二元醇，不產生酸性降解產物。功能性的環狀碳酸酯單體可 以和很多環酯類單體如乙交酯(GA)、丙交酯(LA)、己內酯(ε-CL)等和其 它環狀碳酸酯單體進行共聚，得到不同性能的生物可降解聚合物。但是，文獻 報道的許多功能性的聚碳酸酯及其衍生物都需要通過保護和脫保護方法制備 得到。例如，公開號為CN1252125C和公開號為CN1260231C的中國發明專 利申請公開說明書公開了一種用縮酮來作保護，最后脫保護在聚合鏈上引入酮 基，從而改善聚碳酸酯的降解性能；公開號為CN1156513C和公開號為 CN1746207的中國發明專利申請公開說明書公開了用芐基來作保護，最后通 過氫化脫保護得到側鏈含有羥基和羧基的聚碳酸酯及其共聚物；中國科學院長 春應用化學研究所景遐斌老師課題組還披露了由縮醛保護的聚碳酸酯經脫保 護后得到側鏈含有雙羥基的功能性生物可降解聚酯(參見：公開號為 CN1803884的中國發明專利申請公開說明書)。

公開號為CN100999515的中國發明專利申請公開說明書公開了側鏈含有 烯丙基醚和炔基醚不飽和鍵的聚碳酸酯的合成與用途，這種聚碳酸酯材料可以 直接和一些生物活性分子健連，免除了保護和脫保護的過程，制備流程簡單， 收率較高。但是，烯丙基醚雙鍵的活性較低，通常需要較為苛刻的反應條件， 可能導致聚合物降解；而Click反應需使用銅催化劑。

發明內容

本發明目的是提供一種含有丙烯酸酯類功能基團的環碳酸酯單體。

為達到上述目的，本發明具體技術方案是，一種環碳酸酯單體，所述環碳 酸酯單體含有丙烯酸酯類功能基團，所述環碳酸酯單體的化學結構式如下：

其中R₁選自甲基或乙基中的一種，R₂選自氫或甲基中的一種；

制備上述環碳酸酯單體的方法包括以下步驟：

包括以下步驟：

(1)與苯甲醛反應制備中間體1，所述中間體1的化學結構式如下：

(2)中間體1和丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯中的一種反應制備中間體2，所述 中間體2的化學結構式如下：

(3)中間體2在酸性條件下水解，得到中間體3，所述中間體3的化學結構 式如下：

(4)中間體3與氯甲酸乙酯反應制備環碳酸酯單體，所述環碳酸酯單體的化 學結構式如下：