[发明专利]磺酸铵两性离子硅烷偶联剂、硅氧烷环体及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201910559445.6 申请日: 2019-06-25
公开(公告)号: CN110776528A 公开(公告)日: 2020-02-11
发明(设计)人: 韩鹏;李红莉;张志文;陈士民;余汉成;居学成 申请(专利权)人: 深圳市旭生三益科技有限公司
主分类号: C07F7/18 分类号: C07F7/18;C07F7/21
代理公司: 44217 深圳市顺天达专利商标代理有限公司 代理人: 郭伟刚
地址: 518000 广东省深圳市龙华区观湖*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 硅烷偶联剂 两性离子 磺酸铵 硅氧烷环体 式( 1 ) 式( 2 ) 制备 烷基 甲基或乙基 高效合成 个碳原子 化学改性 接枝改性 应用需求 离子
【说明书】:

发明公开了一种磺酸铵两性离子硅烷偶联剂、硅氧烷环体及其制备方法,其中磺酸铵两性离子硅烷偶联剂、用于制备上述的磺酸铵两性离子硅烷偶联剂的第一中间体和第二中间体,结构式分别如式(1)、式(2)和式(3)所示,其中,R1为含1~3个碳原子的烷基,a为0、1、2;R3和R2为甲基或乙基。本发明的磺酸铵两性离子硅烷偶联剂、硅氧烷环体满足了材料表面化学改性和接枝改性的应用需求,并且能够商业化。本发明还提供了一种能够高效合成该两性离子磺酸铵型离子硅烷偶联剂和硅氧烷环体的方法。

技术领域

本发明涉及新型两性离子化合物,具体地说涉及一种两性离子磺酸铵型硅烷偶联剂、硅氧烷环体及其制备方法。

背景技术

生物医学材料的开发和应用为日趋发展的替代医学创造了条件.常见的生物医学材料可分为金属材料、有机材料和无机非金属材料。其中有很重要的一类就是生物医学玻璃和生物玻璃陶瓷材料。作为植入人体的生物医学材料,就必须满足使用的基本要求,良好的组织、体液、血液等的相容性,在这方面生物医学玻璃和生物医学玻璃陶瓷材料的性能还有待提高。

硅烷偶联剂因其具有特别的官能团,可以和无机物中的玻璃、二氧化硅、陶土、金属及其氧化物等产生牢固的结合。近年来有很多关于硅烷偶联剂修饰材料生物活性的研究。硅烷偶联剂用来在玻璃和金属等无机材料上固定不同种类的具有生物活性的化学物质,通过硅烷偶联剂有选择性地将具有生物活性的化学物质固定于惰性的无机材料基底上,可以消除材料对周围细胞和组织的不良反应,与简单的物理吸附相比,硅烷偶联剂的使用使生物活性分子通过共价键固定在生物材料的表面,并且保持生物活性的构象。

聚两性离子结构有利于蛋白质天然构象的维持,两性离子的界面分子结构不仅与蛋白质的天然构象界面的离子的作用力最小,而且热力学上也不会进入天然构象的内部而干扰其主链-侧基间的协同作用。在主链侧基协同作用及维持正常构象的理论指导和分析下,抗凝血材料表面及界面结构问题通过两性离子的界面分子结构得以解决。而硅烷偶联剂易于无机物中的玻璃、二氧化硅、陶土、金属及其氧化物等产生牢固的结合的化合物,被广泛的用于生物材料的表面处理上。所以合成带有两性离子基团的硅烷偶联剂有望成为应用广泛、处理方便的提高金属材料和无机材料的抗凝血性能的一类抗凝血剂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够应用于材料表面化学改性和接枝改性领域的可商业化的磺酸铵两性离子硅烷偶联剂、硅氧烷环体及其制备方法。

为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为:

一种磺酸铵两性离子硅烷偶联剂,结构式为:

其中,R1为含1~3个碳原子的烷基,a为0、1、2;R3和R2为甲基或乙基。

一种用于制备上述磺酸铵两性离子硅烷偶联剂的第一中间体,结构式为:

其中,R3和R2为甲基或乙基。

一种上述第一中间体的制备方法,包括以下步骤:

S1、将摩尔比1∶0.8~1.5的CH2=CH-CH2-N(R3)R2和Cl-CH2-CH(OH) -CH2-SO3Na盐溶解在有机溶剂中,并在惰性气体保护、加热温度为70℃~ 90℃的条件下,回流搅拌10~14小时,反应得到含有所述第一中间体、少量未反应的反应物的混合物;

S2、将上述混合物提纯得到所述第一中间体。

进一步地,所述步骤S2具体包括:

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