[发明专利]阳离子聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，更具体地说，涉及一种阳离子聚合物及其制备方法。

背景技术

ε-聚赖氨酸是由L-赖氨酸中的ε-氨基和羧基通过酰胺键连接而成的聚氨基酸，是一种天然、无毒的聚氨基酸，被广泛应用于食品保鲜、化工、生物医药、基因转染和内毒素清除等领域。

ε-聚赖氨酸最早是由日本的Shima和Shakai在白色链球菌Streptomycesalbulus的发酵液中分离得到的，目前通过生物发酵方法制备，日本窒素公司等多家国外公司都有生产，但对中国大陆禁运，只对中国提供ε-聚赖氨酸和糊精的混合物，而国内的生物发酵生产技术还不成熟。现有技术中日本等国家采用的的生物发酵方法制备ε-聚赖氨酸，其制备过程复杂，并且，ε-聚赖氨酸的分子量较低，因此通过其他方法合成ε-聚赖氨酸的类似物具有重要意义。

点击化学(Click chemistry)又称链接化学，是由美国Scripps研究院的Sharpless等化学家于2001年提出的，主旨是通过小单元的拼接，快速可靠地完成化学合成，是一种快速合成有机化合物的新方法，为继组合化学之后又一具有重大革新意义的合成技术，具有快速、高效、可靠和高选择性等优点。作为点击化学的代表反应，一价铜离子催化的叠氮-叁键1，3-偶极环加成反应(简称CuAAC)由于具有反应条件温和、速率快、产率高、易纯化、立体选择性好等优点，得到了人们越来越多的关注，被用在有机合成、新药研究、聚合物和材料科学、生物键合等诸多领域。

本发明人考虑，可以利用点击化学的方法制备阳离子聚合物，模拟ε-聚赖氨酸的化学结构特点，得到ε-聚赖氨酸的类似物。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种阳离子聚合物及其制备方法，本发明提供的制备方法简单，且制备的阳离子聚合物模拟了ε-聚赖氨酸的化学结构特点。

本发明提供一种结构式为式I所示的阳离子聚合物，

式I

式I中，所述m为1或2，所述q为1或2，所述o为1或2，所述p为2或3，所述X为NH或O，

n为聚合度，9≤n≤418。

本发明还提供一种制备式I结构的阳离子聚合物的方法，

式I

式I中，所述m为1或2，所述q为1或2，所述o为1或2，所述p为2或3，所述X为NH或O，

n为聚合度，9≤n≤418，包括：

将氨基保护的天冬氨酸或谷氨酸的二炔单体与氨基保护的天冬氨酸或谷氨酸的二叠氮单体在催化剂存在的条件下聚合，得到氨基保护的阳离子聚合物，所述催化剂为溴化亚铜、氯化亚铜、醋酸亚铜或硫酸铜-抗坏血酸钠；

将所述氨基保护的阳离子聚合物、三氟乙酸和溴化氢的乙酸溶液混合，反应后得到阳离子聚合物。

优选的，所述氨基保护的天冬氨酸或谷氨酸的二炔单体按如下方法制备：

将以苄氧羰基或叔丁氧羰基保护α-氨基的天冬氨酸或谷氨酸与含炔基的化合物在缩合剂的条件下进行缩合反应，得到氨基保护的天冬氨酸或谷氨酸的二炔单体，所述化合物为胺、醇或卤化物，所述缩合剂为卡特缩合剂、二环己基碳二亚胺和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐。

优选的，所述含炔基的化合物为：炔丙胺、3-炔-1-丁胺、炔丙醇、3-炔-1-丁醇、溴丙炔或4-溴-1-丁炔。

优选的，所述含炔基的化合物与所述的苄氧羰基或叔丁氧羰基保护α-氨基的天冬氨酸或谷氨酸的摩尔比为3～4∶1。

优选的，所述氨基保护的天冬氨酸或谷氨酸的二叠氮单体按如下方法制备：

将以苄氧羰基或叔丁氧羰基保护α-氨基的天冬氨酸或谷氨酸与含叠氮的化合物在缩合剂的条件下进行缩合反应，得到氨基保护的天冬氨酸或谷氨酸的二叠氮单体，所述化合物为胺、醇或卤化物，所述缩合剂为卡特缩合剂、二环己基碳二亚胺和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐。

优选的，所述含叠氮的化合物为叠氮乙胺、叠氮丙胺、叠氮乙醇或叠氮丙醇。

优选的，所述将所述二炔单体和所述二叠氮单体聚合步骤中，所述二炔单体所述二叠氮单体的摩尔比为0.9～1∶1。

优选的，还包括：

所述二炔单体和所述二叠氮单体的聚合在微波辐照下进行。

优选的，包括：

将氨基保护的天冬氨酸或谷氨酸的二炔单体与三氟乙酸混合，反应后得到天冬氨酸或谷氨酸的二炔单体；

将氨基保护的天冬氨酸或谷氨酸的二叠氮单体与三氟乙酸混合，反应后得到天冬氨酸或谷氨酸的二叠氮单体；