[發明專利]一種半胱氨酸衍生物、非離子型聚半胱氨酸及其制備方法

有效

• 申請號: 201210012426.X
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN103204789A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 李志波;沈勇;付小會
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C07C323/58
• 分類號: C07C323/58;C07C323/59;C07C319/20;C08G69/42
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及一種半胱氨酸衍生物、非離子型聚半胱氨酸及其制備方法，屬于有機合成領域。

背景技術

氨基酸作為人體的基本組成成分具有其它材料不可比擬的生物相容性和生物可降解性，同時氨基酸含有許多可以利用的官能團來改性和制備具有特定功能的聚多肽。因此基于天然氨基酸的高分子材料被廣泛地用于多個材料領域，一般的，可采用多種聚合方法合成聚氨基酸多肽，如液相合成、固相合成、NCA開環聚合以及基因工程生物合成等方法。

智能高分子材料的研究是新技術、新功能材料產生的源泉和研究熱點。智能材料是指對外界環境的物理或者化學刺激，材料的物理或者化學性質能夠發生相應的突變的一類材料。因此通過分子結構的設計，對天然氨基酸進行化學修飾，引入一些新的官能團來制備新的功能性氨基酸單體，進而能夠創造具有不同物理化學性質的聚氨基酸材料，進一步用不同的多肽合成方法制備具有特殊性能的多肽，以及通過聚合反應制備均聚物或與其他氨基酸共聚制備嵌段共聚物，使其合成的多肽具有特定的功能。

綜上所述，發展高效、高選擇性的有機反應來制備功能氨基酸單體是合成中的一個難點，具有很大的挑戰性；新的功能氨基酸單體可以進一步用于制備新性能和新功能的高分子材料。

我們知道，巰基能夠與活化的烯烴雙鍵如丙烯酸酯或丙烯酰胺等在弱堿性的條件下發生邁克爾加成反應，生成硫醚。這類反應具有反應速率快，反應條件溫和，定量反應的特點，被稱為“點擊化學”反應。因此，利用邁克爾加成反應制備帶有新型官能團的功能性氨基酸單體，具有合成方法簡單，綠色環保等優點。

發明內容

本發明的目的是提供一種半胱氨酸衍生物及其制備方法；

本發明的另一個目的是提供一種非離子型聚半胱氨酸及其制備方法。

本發明提供的式(I)所示半胱氨酸衍生物，

式中，R₁為H、取代或未取代的烷氧羰基或芳烷氧羰基，R₂為H或甲基，R₃為式(II)所示聚乙二醇單甲醚基、式(III)所示疊氮烷基或式(IV)所示炔烷基，x為1～9之間的自然數，y為1～11之間的自然數，z為1～9之間的自然數。

上述的半胱氨酸衍生物中，所述烷氧羰基具體可為叔丁氧羰基；所述芳烷氧羰基具體可為苯甲氧羰基或芴甲氧羰基。

本發明還提供了上述半胱氨酸衍生物的制備方法，包括如下方法(a)、(b)、(c)、(d)、(e)或(f)中的步驟：

方法(a)、

(1)聚乙二醇單甲醚與式(V)所示丙烯酰氯化合物在堿性化合物a存在的條件下進行反應得到式(VI-1)所示化合物，式(V)和式(VI-1)中，R₂為H或甲基，x為1～9之間的自然數；

(2)式(VI-1)所示化合物與半胱氨酸在弱堿性條件下進行反應即得式(I-1)所示半胱氨酸衍生物，式(I-1)中，R₂為H或甲基，x為1～9之間的自然數；

方法(b)、

按照所述方法(a)制備式(I-1)所示半胱氨酸衍生物；式(I-1)所示半胱氨酸衍生物與式(VII)或式(VIII)所示化合物在堿性化合物b存在的條件下進行反應即得式(I-2)所示半胱氨酸衍生物；式中，R₁取代或未取代的烷氧羰基或芳烷氧羰基，X為鹵素原子，x為1～9之間的自然數；

方法(c)、

(1)式(IX)所述溴代烷基醇和疊氮鈉反應得到式(IX-1)所示疊氮烷基醇，式(IX)和式(IX-1)中，y為1～11之間的自然數；

(2)式(V)所示丙烯酰氯化合物與式(IX-1)所述疊氮烷基醇在堿性化合物a存在的條件下進行反應得到式(VI-2)所示化合物，式(V)和式(VI-2)中，R₂為H或甲基，式(VI-2)和(IX-1)中，y為1～11之間的自然數；

(3)式(VI-2)所示化合物與半胱氨酸在弱堿性條件下進行反應即得式(I-3)所示半胱氨酸衍生物，式(I-3)中，R₂為H或甲基，y為1～11之間的自然數；

方法(d)、