[發(fā)明專利]丙烯酰-N-（2-硝基芐基）甘氨酰胺光敏單體及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910913540.1
• 申請(qǐng)日: 2019-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN112552204A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉文廣;呂遠(yuǎn)寧;楊建海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C237/22
• 分類號(hào): C07C237/22;C07C231/02;C07C231/24
• 代理公司: 天津創(chuàng)智天誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎;謝萌

本發(fā)明公開了一種丙烯酰?N?(2?硝基芐基)甘氨酰胺光敏單體及其制備方法。具體地說，是以N?丙烯酰甘氨酸、2?硝基苯甲胺鹽酸鹽為原料，在一定的條件下反應(yīng)生成丙烯酰?N?(2?硝基芐基)甘氨酰胺,丙烯酰?N?(2?硝基芐基)甘氨酰胺同時(shí)帶有雙鍵和兩個(gè)酰胺基團(tuán)及一個(gè)臨硝基苯結(jié)構(gòu),雙鍵可進(jìn)行自由基聚合，酰胺基團(tuán)可以形成氫鍵簇，臨硝基苯結(jié)構(gòu)對(duì)于紫外光敏感，因此合成的單體可以聚合形成多重氫鍵交聯(lián)并且具有光響應(yīng)性的聚合物，在生物醫(yī)用領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種丙烯酰-N-(2-硝基芐基)甘氨酰胺光敏單體及其制備方法，具體地說，是利用N-丙烯酰甘氨酸和2-硝基苯甲胺之間的反應(yīng)，在一定的條件下反應(yīng)生成丙烯酰-N-(2-硝基芐基)甘氨酰胺。

背景技術(shù)

光敏化合物在受到紫外光、可見光等光源照射后，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)(形成新的物質(zhì))或者光物理反應(yīng)(物理性質(zhì)響應(yīng)改變)，廣泛應(yīng)用于涂料、成像、傳感等領(lǐng)域。

N-丙烯酰甘氨酰胺(NAGA)含有兩個(gè)酰胺基團(tuán)及可自由基聚合的雙鍵，聚合后二重酰胺堆積形成氫鍵簇，起到交聯(lián)作用，可直接構(gòu)建三維凝膠網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)證實(shí)，二重氫鍵作用大幅度增強(qiáng)了聚(N-丙烯酰甘氨酰胺)水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度，是構(gòu)建高強(qiáng)凝膠的有效手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種丙烯酰-N-(2-硝基芐基)甘氨酰胺光敏單體及其制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的一種丙烯酰-N-(2-硝基芐基)甘氨酰胺光敏單體及其制備方法，按照下述方法進(jìn)行：

(1)將N-丙烯酰甘氨酸(NAGA)和N,N'-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)溶于溶劑中，并在0-10℃冰浴中攪拌，然后加入N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)，在25-45℃下攪拌，過濾；

(2)向步驟(1)的濾液中加入2-硝基苯甲胺鹽酸鹽和三乙胺，在25-45℃下進(jìn)行反應(yīng)，以使N-丙烯酰甘氨酸的羥基與2-硝基苯甲胺鹽酸鹽的氨基反應(yīng)生成丙烯酰-N-(2-硝基芐基)甘氨酰胺光敏單體；

其中，N-丙烯酰甘氨酸、N,N'-二環(huán)己基碳二亞胺、N-羥基琥珀酰亞胺、2-硝基苯甲胺鹽酸鹽和三乙胺的摩爾比為1：(1.3-2)：(1-1.5)：(0.7-1)：(0.8-1)。

步驟(1)中，所述溶劑與N-丙烯酰甘氨酸的質(zhì)量比為(50-100)：1，所述溶劑為二氯甲烷、乙酸乙酯或二甲基亞砜。

步驟(1)中，所述N-丙烯酰甘氨酸和N,N'-二環(huán)己基碳二亞胺混合溶液在0-4℃冰浴中攪拌0.5-2h，然后加入N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)，在25-30℃室溫下攪拌1-9h。

步驟(2)中，反應(yīng)體系在25-30℃室溫下反應(yīng)12-48h。

步驟(2)中，反應(yīng)結(jié)束后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)反應(yīng)溶液，然后加入乙酸乙酯充分?jǐn)嚢枞芙猓詈鬁p壓過濾后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濾液。

所述乙酸乙酯與步驟(1)中N-丙烯酰甘氨酸的質(zhì)量比不小于200:1。

本發(fā)明的相關(guān)化學(xué)反應(yīng)按照下述化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行。

通過N-丙烯酰甘氨酸與2-硝基苯甲胺鹽酸鹽的反應(yīng)，得到新的單體丙烯酰-N-(2-硝基芐基)甘氨酰胺。新單體包含上述N-丙烯酰甘氨酰胺(NAGA)結(jié)構(gòu)，可通過自由基聚合形成聚合物。端部臨硝基苯結(jié)構(gòu)在紫外光照射下可發(fā)生脫除反應(yīng)脫去亞硝基苯甲醛，得到的最終結(jié)構(gòu)即為NAGA雙酰胺結(jié)構(gòu)，因而可實(shí)現(xiàn)光響應(yīng)氫鍵增強(qiáng)，從而觸發(fā)力學(xué)及其他多種性能的改變，在光控傳感、光動(dòng)力治療及光化學(xué)、信息儲(chǔ)存等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用前景。