[发明专利]5-炔丙氧基-三亚甲基碳酸酯及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种5‑炔丙氧基‑三亚甲基碳酸酯及其制备方法和应用，属于生物可降解医用材料技术领域。本发明的技术方案要点为：5‑炔丙氧基‑三亚甲基碳酸酯，其结构式为。本发明还公开了该5‑炔丙氧基‑三亚甲基碳酸酯的制备方法及其在合成生物可降解聚合材料或侧链修饰的生物可降解聚合材料中的应用。本发明首次以5‑炔丙氧基‑三亚甲基碳酸酯为单体合成了具有良好生物相容性的多功能化生物可降解/可吸收聚碳酸酯，该聚碳酸酯能够通过click反应连接不同的官能团进而实现聚碳酸酯的物理、化学和生物性能的改变，并且可以通过共价键合、物理包埋等方式实现药物分子的载入。

技术领域

本发明属于生物可降解医用材料技术领域，具体涉及一种5-炔丙氧基-三亚甲基碳酸酯及其制备方法和应用。

背景技术

被誉为“绿色生态高分子材料”的生物可降解高分子材料具有良好的生物相容性和生物可降解性能，在手术缝合线、药物控制释放载体、生物工程支架和骨固定器械等生物医学领域中有着广泛的应用。其中，人工合成的可降解高分子材料，如聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚磷酸酯和多肽等，具有生物可降解性能和机械性能等易于调控等特性。而聚碳酸酯作为人工合成可降解高分子材料的重要分支，已广泛地应用于人体器官或组织修复和替代、药物控制释放与基因运载与转染等领域。

脂肪族聚碳酸酯是一类生物可降解的高分子材料，具有良好的生物相容性和机械加工性，在药物释放、组织修复和体内植入材料等领域应用广泛。由于五元环状碳酸酯开环聚合时常常有脱二氧化碳的缺点，因此碳酸酯开环聚合一般采用六元环碳酸酯单体。由于开环聚合更易得到高分子量和性能优越的高分子材料，故本发明提供了一种侧链含炔基的六元环状碳酸酯单体，以及利用该碳酸酯单体的均聚或与的自聚合及与丙交酯（LA）、己内酯（CL）、5,5-二甲基三亚甲基碳酸酯（DTC）等共聚制备具有可降解性能的聚合物。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种侧链含炔基的六元环状碳酸酯单体5-炔丙氧基-三亚甲基碳酸酯及其制备方法，以及利用该碳酸酯单体的均聚或与丙交酯、己内酯、5,5-二甲基三亚甲基碳酸酯等共聚制备具有可降解性能的聚合物，利用该碳酸酯单体制备的聚合物侧链含有炔基，可通过click反应将含有羟基（-OH）、羧基（-COOH）、氨基（-NH₂）、巯基（-SH）等功能基团键合到聚合物链上，这些功能基团的聚合物可直接通过共价键键接一些药物，或者键接一些生物活性的分子，以拓展其在生物医学领域中的应用。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，5-炔丙氧基-三亚甲基碳酸酯，其特征在于该5-炔丙氧基-三亚甲基碳酸酯的结构式为。

本发明所述的5-炔丙氧基-三亚甲基碳酸酯的制备方法，其特征在于具体合成过程为：

（1）丙三醇与苯甲醛反应制备中间体1；

（2）中间体1和炔丙基溴在氢化钠的作用下生成中间体2；

（3）中间体2在酸性条件下水解去保护得到中间体3；

（4）中间体3与氯甲酸乙酯或三光气反应制备环状碳酸酯单体5-炔丙氧基-三亚甲基碳酸酯。

本发明所述的5-炔丙氧基-三亚甲基碳酸酯的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）以丙三醇和苯甲醛为反应物，以对甲基苯磺酸为催化剂，以甲苯为溶剂，在加热回流分水的反应条件下反应6～10小时得到中间体1；

（2）在-5～5℃的四氢呋喃和氢化钠的体系中缓慢加入中间体1，反应0.5～2小时后用恒压滴液漏斗逐滴滴加炔丙基溴，继续反应6～12小时得到中间体2；

（3）中间体2用甲醇溶解，然后在室温酸性条件下水解1～3小时，经柱层析分离得到中间体3；