[發(fā)明專利]含超分子四重氫鍵結(jié)構(gòu)的丙烯酸類功能單體分子合成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610281763.7
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105732515A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張亞剛;王璐璐;尹兆明;吾滿江·艾力;郅軻軻;姜瑩芳;張嵐
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆工程學(xué)院
• 主分類號: C07D239/47
• 分類號: C07D239/47
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務(wù)所 65106
• 代理人: 張莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含超分子四重氫鍵結(jié)構(gòu)的丙烯酸類功能單體分子的合成方法。

背景技術(shù)

脲基嘧啶酮(ureidopyrimidinone,Upy)結(jié)構(gòu)單元是具有自識別功能的四重氫鍵(Science.1997,278,1601-1604)，可以用2-氨基嘧啶酮與烷基二異氰酸酯或者異氰酸酯反應(yīng)合成一系列具有不同取代基的脲基嘧啶酮單元化合物，該反應(yīng)原料便宜易得，反應(yīng)路線短，而且易于衍生，使得脲基嘧啶酮的四重氫鍵結(jié)構(gòu)在超分子化學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和研究(Adv.Mater.2000,12,874-878)。

超分子化學(xué)是指以小分子單體或低分子聚合物通過非共價鍵作用自組裝而形成的高分子聚合物(Chem.Rev.2009,109,5687-5754)，它主要研究兩個或多個分子通過分子之間的非共價鍵弱的相互作用，如氫鍵、范德華力、親水/疏水、偶極/偶極相互作用、金屬離子配位等相互作用中的一種或幾種作用力，通過這些分子間的協(xié)同和空間互補，生成的分子聚集體，各種作用力的協(xié)同性、方向性和選擇性決定著分子識別過程的有效性(Chem.Rev.2010,39,17-29)。在各種非共價相互作用中，氫鍵被描述為“超分子化學(xué)中的萬能作用”，許多超分子結(jié)構(gòu)是通過氫鍵形成的。氫鍵具有穩(wěn)定性、方向性和飽和性被廣泛應(yīng)用于超分子化學(xué)各個分支的研究。

分子印跡屬于超分子化學(xué)應(yīng)用范疇，分子印跡技術(shù)是一種制備對模板分子具有識別性能的聚合物的技術(shù)(Chem.Rev.2000,100,2495)，根據(jù)功能單體和模板分子聚合時作用力的性質(zhì)，分子印跡可以分為共價印跡法和非共價印跡法，其中非共價印跡法的研究和應(yīng)用更為普遍，非共價印跡法是通非共價鍵作用(如氫鍵、離子鍵、靜電力、金屬螯合、疏水作用以及范德華力等)，自發(fā)地形成功能單體-模板分子非共價聚合物，一般情況下，非共價印跡聚合物易于制備，且它可應(yīng)用的模板分子范圍較寬。

非共價型印跡聚合物的制備可用功能單體很多，按酸堿性質(zhì)可分為酸性、中性和堿性三類。堿性功能單體常用于酸性模板分子，有2-乙烯基吡啶、4-乙烯基苯胺、4-乙烯基吡啶、丙稀胺、4-乙烯基咪唑、1-乙烯基咪唑、N-(2-7,胺基)-甲基丙稀胺等。經(jīng)常使用的是4-乙烯基吡啶(4-VP)和2-乙烯基吡啶(2-VP)。酸性功能單體常于用堿性模板分子，常用的酸性功能單體有甲基丙烯酸、丙稀酸、甲叉丁二酸等。最常用的酸性功能單體是甲基丙烯酸(MAA)，甲基丙烯酸具有一個碳碳雙鍵和一個羧基，甲基丙烯酸的羧基可以與胺類化合物形成離子鍵，與羥基、酰胺、羧基氨基甲酸酯、等化合物形成氫鍵，能夠識別多種模板分子，形成的分子印跡聚合物有高度的結(jié)合能力和選擇性。中性功能單體主要有甲基丙烯酸甲酯丙烯酰胺、丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酰胺等，常用的功能單體是丙烯酰胺(AM)。

目前分子印跡方法中最為廣泛使用的功能單體分子為甲基丙烯酸和丙烯酸分子，已報到的丙烯類功能單體分為三類；第一類：丙烯酸類功能單體，包括丙烯酸和甲基丙烯酸；第二類：丙烯酸酯類，包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸丁酯等。第三類：丙烯酰胺類：包括丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。

隨著分子印跡技術(shù)的不斷發(fā)展，模板分子更加復(fù)雜化，模板分子存在多個非共價結(jié)合位點，對功能單體的選擇提出了更高的要求，功能單體不但要具有與模板分子作用的特殊官能團(tuán)，而且還要具有能與交聯(lián)劑聚合的碳碳雙鍵解結(jié)構(gòu)，在聚合反應(yīng)之前，模板與單體形成的復(fù)合體越穩(wěn)定，選擇性和親和性就越強。因此，功能單體的選擇對分子印跡聚合物的印跡效率至關(guān)重要，丙烯酸及其衍生物為功能單體在分子印跡中有廣泛的應(yīng)用，含UPy的結(jié)構(gòu)單元在超分子科學(xué)研究中已見報道，但將UPy這一超分子四重氫鍵結(jié)構(gòu)單元,通過有機(jī)合成的方法,嵌入到分子印跡功能單體分子中得到既能夠與模板分子形成多位點較強氫鍵作用,又具有丙烯酸類分子易于聚合,形成交聯(lián)聚合物無的新穎結(jié)構(gòu),尚未見報道。

丙烯酸及其衍生物作為功能單體在分子印跡中已見報道：

中國專利(專利號200710026856)公開了苯二氮類藥物分子印跡固相萃取劑的制備方法，以丙烯酸類為功能單體(丙烯酸、甲基丙烯酸、三氟甲基丙烯酸)，苯二氮類藥物為模板分子，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)或三羥基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)為交聯(lián)劑，加入致孔劑和引發(fā)劑反應(yīng)得到分子印跡固相萃取劑，該方法步驟少、產(chǎn)率高、較低模板分子的包埋，產(chǎn)品對苯二氮類藥物均有特異性吸附。