[发明专利]两性离子聚合物的乙烯基砜衍生物、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种两性离子聚合物的乙烯基砜衍生物、其制备方法及应用，该两性离子聚合物的乙烯基砜衍生物具有通式I的结构。该方法所制备的产品在保持了两性离子聚合物的抗垢性和生物相容性，而一端的乙烯基砜官能团，有很高的反应活性，同时具有耐水解性、耐碱性和反应广谱性等优点，可以利用乙烯基砜易于和巯基、氨基反应的特性，可以把聚合物链引入到材料表面，所以两性离子聚合物具有一定的应用价值。

技术领域

本发明涉及一类两性离子聚合物的乙烯基砜衍生物、其制备方法及应用。

技术背景

两性离子聚合物是具有阴、阳离子基团，总体保持电中性的一类化合物。 相比常用的表面改性材料PEG及其衍生物，两性离子聚合物中存在超亲水性的 阴、阳离子基团，从而能够在聚合物表面形成较强水化层，使得两性离子聚合 物具有优良的生物相容性和抗生物污染等性质。两性离子聚合物有很好的化学 稳定性和热稳定性。

两性离子聚合物材料的这些优良性能，使得此类材料在生物抗垢、医学诊 断、药物传输、基因传递载体等领域的应用有着极大的潜力。而现有的材料表 面修饰两性离子聚合物方法主要是利用原子转移自由基聚合(Atom transfer radical polymerization(ATRP))法或可逆加成-断裂链转移聚合(Reversible addition–fragmentation chaintransfer(RAFT)radical polymerization)法直接在 材料表面接枝。这些方法反应条件苛刻，聚合物的接枝密度和聚合物分子量很 难根据目的要求控制在一个比较精确的范围。尤其是微纳米尺寸粒子的表面修 饰，反应过程更为复杂。因此，亟待开发新的修饰方法。

通过RAFT聚合方法可以得到一端带有硫代酯的聚合物链。通过还原硫代 酯可以使聚合物链一端带有巯基官能团。巯基很容易被氧化，弱氧化剂(如空 气、碘、氧化铁、二氧化锰等)即可将巯基氧化为二硫化物，不易储存。而且 在还原硫代酯生成巯基的过程中有异味。而这些缺点一定程度上制约了利用聚 合物一端的巯基进行表面修饰的方法的普及。

发明内容

为解决现有问题，本发明提供一种两性离子聚合物的乙烯基砜衍生物，利 用巯基易于和双键反应的特点，利用聚合物链一端的巯基和乙烯基砜的双键反 应，把乙烯基砜引入聚合物链，制备一端带有乙烯基砜官能团的聚合物链。

本发明的目的在于提供一种两性离子聚合物的乙烯基砜衍生物，该两性离 子聚合物的乙烯基砜衍生物具有通式I的结构：

其中所述的R、R'的结构如下，R为烷基链，n≥1且n是整数；

R选自

R'选自-CH₃或-H。

根据上文技术方案，所述R优选为

本发明还提供一种制备所述的两性离子聚合物的乙烯基砜衍生物的制备方 法，包括如下步骤：

(1)具有通式II的结构的两性离子聚合物单体、引发剂和RAFT试剂摩尔 投料比100：0.5～4：1～20，在惰性保护气保护下，在脱气超纯水或脱气甲醇中反 应2h～10h，制备通式Ⅲ的聚合物：

其中所述的R、R'的结构如下，R为烷基链，n≥1且n是整数；

R选自

R'选自-CH₃或-H。

(2)通式Ⅲ的聚合物的水溶液或甲醇溶液与过量的硼氢化钠在冰浴条件下 反应2h～10h，制备通式Ⅳ的聚合物：