[发明专利]一种侧基含金刚烷胺的水溶性共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种侧基含金刚烷胺的水溶性共聚物及其制备方法，具体来说本发明涉及一种侧基含金刚烷胺的丙烯酸-N-乙烯基吡咯烷酮线性共聚物及其制备方法。

背景技术

N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)是一种含N五元杂环化合物，N原子上连接一个易发生聚合反应的乙烯基。利用NVP分子中的乙烯基进行聚合反应与其他不饱和化合物共聚，可以制备聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和一系列功能性NVP共聚物。聚乙烯吡咯烷酮及NVP与其他不饱和单体的共聚物普遍具有优良的化学稳定性、络合性、成膜性、低毒性、生物相容性和高分子表面活性等优良特性，已经在医药、食品、化妆品领域广泛使用，并成为医药和化妆品等领域的重要原料(CN1198441，CN1257534，US 5,260,391，US4,376,114，US4,321,348)。NVP共聚物是当今三大主要合成药物辅料之一，例如在医药医疗卫生领域中，可用作黏接剂、赋形剂、包衣剂、崩解剂、助溶剂、杀菌消毒剂、增溶剂、缓释剂、胶囊外壳、分散稳定剂、成膜剂等。NVP共聚物在生物医学工程材料领域和环境刺激响应材料领域也得到具有重要用途，尤其是对于改善某些分离膜、软接触镜、人工玻璃体的性能具有明显作用(US 3,949,021)。在化妆品方面，NVP共聚物是制备护肤品、定型摩丝、香波、沐浴露、染发剂等非常好的原料。此外，NVP共聚物还在涂料工业、办公用品、采油、印染助剂、食品工业等方面有着广泛的用途。丙烯酸-NVP共聚物是NVP共聚物中最重要的一种，丙烯酸的引入对于改善NVP共聚物的水溶性、提高其应用性能作用显著(CN101403850，US4,364,972)。本专利设计并制备了侧基含金刚烷胺的丙烯酸-NVP共聚物，在保持丙烯酸-NVP共聚物的生物相容性、水溶性不发生明显改变的前提下，在丙烯酸-NVP共聚物侧基COOH上引入具有抗病毒活性的金刚烷胺，得到一种既具有生物相容性、水溶性，又具有抗病毒活性的水溶性功能高分子材料，为制药、生物医学和化妆品等领域提供了一种高性能、多功能新材料。

发明内容

本发明提供一种侧基含金刚烷胺的水溶性共聚物及其制备方法。

本发明主要内容如下：

一种侧基含金刚烷胺的水溶性共聚物，该共聚物是侧基含金刚烷胺的丙烯酸-N-乙烯基吡咯烷酮线性共聚物，金刚烷胺通过-COOH·NH₂-键联接在共聚物侧基-COOH上，其单元结构如下：

一种侧基含金刚烷胺的水溶性共聚物的制备方法，有如下步骤：采用丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和金刚烷胺为反应物，低碳醇为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂，通过丙烯酸预处理、溶液聚合反应、沉淀、过滤、洗涤、真空干燥步骤制备而得一种侧基含金刚烷胺的水溶性共聚物。

上述丙烯酸与N-乙烯基吡咯烷酮的摩尔比为1∶1～1∶5。

上述金刚烷胺与丙烯酸的摩尔比为1∶1～1∶10。

上述丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和金刚烷胺的总摩尔数与低碳醇溶剂的摩尔数之比为1∶2～1∶10。

上述偶氮二异丁腈与丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和金刚烷胺的总摩尔数之比为1∶100～1∶500。

上述丙烯酸预处理方法是：将丙烯酸、金刚烷胺和低碳醇溶剂混合、充分溶解后，升温到60℃搅拌处理0.5小时。

上述溶液聚合反应温度为70～100℃；上述溶液聚合反应时间为2～30小时。

上述作为溶剂的低碳醇是乙醇、异丙醇、正丁醇或叔丁醇中的一种。

上述产物沉淀方法为：溶液聚合反应完成后，将反应混合物冷却至室温，然后加入丙酮使产物沉淀，加入的丙酮与丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和金刚烷胺的总摩尔数之比为1∶5～1∶50。

通过上述方法制备的侧基含金刚烷胺的水溶性共聚物的红外光谱图分析如下：1426cm^-1左右为亚甲基剪式弯曲振动引起的吸收峰，这是NVP的特征吸收峰；2912cm^-1和2848cm^-1为金刚烷胺中CH和CH₂键的伸缩振动是金刚烷胺的特征峰；1565cm^-1为-COOH·NH₂-中COO^-的非对称伸缩振动峰。共聚物样品的红外光谱显示：金刚烷胺通过-COOH·NH₂-键联接在共聚物侧基-COOH上。

本发明所述侧基含金刚烷胺的水溶性共聚物的产率定义为所制备的共聚物质量占三种反应物(丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和金刚烷胺)总加入质量的百分比。