[发明专利]混合亚胺单体与一氧化碳共聚合成的多肽类聚合物及其应用

说明书

技术领域：

本发明涉及一种混合亚胺单体与一氧化碳共聚合成的多肽类聚合物及其应用具体是在过渡金属催化下，混合亚胺单体与一氧化碳的交替共聚反应合成多肽类聚合物，这种多肽类聚合物不同于已有的多肽类聚合物，具有特别低的玻璃化温度和良好的加工性，在作为生物医学材料方面具有广泛的用途。

背景技术：

多肽类聚合物是一种重要的生物高分子材料，在生物医学材料领域具有重要的应用价值。传统上，这类聚合物的合成都是通过氨基酸-N-羧基酸酐(NCA)的开环聚合反应来进行的。而NCA则是通过用光气活化氨基酸来制备。

利用NCA开环聚合反应合成高分子量多肽的方法，适用于一般氮原子上不带取代基的氨基酸所构成的多肽。但对于氮原子上带有取代基的氨基酸来说，由于空间位阻的关系，致使这种开环聚合反应相当困难(Cosani，A.et al.Macronmolecules 1978，11，1041；Ballard，D.G.H.et al.J.Chem.Soc.1958，355)。目前能够得到的只有脯氨酸的聚合物，以及N-甲基丙氨酸的短链聚合物。

通过将氮原子上不带取代基的多肽的氮原子直接进行甲基化反应，来合成氮原子上带有取代基的多肽，只能得到部分氮原子上带有甲基的产物(Cosani，A.et al.Macromolecules 1979，12，875)。原因在于这种甲基化反应存在较大难度。而且由于需要使用大量银盐，因此成本昂贵，不具有实用价值。为了解决这些用氨基酸为原料所带来的问题，曾发明了一种新的合成多肽的方法。这种方法是以亚胺和一氧化碳为原料，在过渡金属催化下发生交替共聚，直接生成多肽。

这种方法主要被用来合成由单一亚胺与一氧化碳共聚所得到的多肽类均聚物，与已知的氮原子上带有和不带有取代基的多肽类似，这些多肽类均聚物具有较高的玻璃化温度和熔点，不适合于用作热塑性材料。尽管多肽类聚合物在作为生物医学材料方面具有很大的优点，但因为受到加工性能的影响，对其应用领域和范围构成严重的限制。因此，对于一种热塑性多肽类聚合物的需求，一直是一个难以解决的问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种混合亚胺单体与一氧化碳共聚合成的多肽类聚合物及其应用。在过渡金属催化下，将不同亚胺单体的混合物与一氧化碳发生交替共聚反应而得到的。该多肽类聚合物是一种具有特别低的玻璃化温度和熔点的聚合物，可用作热塑性材料，并且在生物医学材料领域具有重要的用途。

这种多肽类聚合物的结构特征为不同亚胺单体与一氧化碳的混合共聚物，称为多肽类混聚物。这种多肽类聚合物结构上的另一个特点是其所有氮原子上都带有取代基，属于上述提到的氮原子上带有取代基的多肽。

本发明提供的混合亚胺单体与一氧化碳共聚合成的多肽类聚合物具有通式(I)的结构：

其中，R、R¹和R²分别为烷基，包括取代或未取代的烷基；芳基，包括取代或未取代的芳基；x和y的比值范围为1∶99至99∶1。

本发明的多肽类混聚物包括以下化合物：

通式(I)所表示的多肽类聚合物，其中R为取代或未取代的烷基；R¹和R²为取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基。可选地：

通式(I)所表示的多肽类聚合物，其中R为甲基，R¹和R²为取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基。更具体地：

通式(I)所表示的多肽类聚合物，其中，R为甲基，R¹和R²为取代或未取代的烷基。

通式(I)所表示的多肽类聚合物，其中R为甲基，R¹和R²分别为叔丁基、叔戊基、1-甲基环戊基、1-甲基环己基。

本发明所提供的合成上述通式为(I)的多肽类混聚合物的方法，是以通式为(IIa)和(IIb)的亚胺单体为原料：

RN＝CHR¹

(IIa)

和

RN＝CHR²

(IIb)

其中R、R¹和R²具有上述化合物(I)中相同的含义，在过渡金属催化剂存在下与一氧化碳发生交替共聚反应，直接生成通式为(I)的多肽类聚合物。

所述的催化剂是通式为(III)的金属钴化合物：