[发明专利]氟表面活性剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种氟表面活性剂及其制备方法和应用，属于表面活性剂技术领域。该氟表面活性剂具有式I结构的特征，具有良好的表面活性，能显著减低液滴表面张力，可用于PCR微流控系统中，确保产生液滴的稳定性，并且氟表面活性剂的制备方法中采用的原料廉价易得，合成方法简单。

技术领域

本发明涉及表面活性剂领域，特别是涉及一种氟表面活性剂及其制备方法和应用。

背景技术

普通表面活性剂分子中碳氢链的氢原子全部或部分用氟原子取代，称为氟表面活性剂，也叫氟碳表面活性剂、碳氟表面活性剂、含氟表面活性剂等。氟表面活性剂是一种最重要的特种表面活性剂，它们具有普通表面活性剂无法比拟的特殊性能，例如高表面活性、高热稳定性、高化学稳定性和憎水憎油,即“三高”、“两憎”，它可以抵制强氧化剂、强酸和强碱的作用，而且在这些溶液中仍然能够保持良好的表面活性，因此可以用于一些极端条件下的溶液中。

聚合酶链式反应（Polymer Chain Reaction，PCR）是一种体外简化条件下模拟DNA体内复制的分子快速扩增的方法。微滴式PCR技术利用油包水结构作为PCR反应的微反应器，进行PCR扩增。微滴式PCR最大的特点是可以形成数目庞大的独立反应空间以进行PCR扩增，每个液滴都作为其自身PCR的“微反应器”，彼此之间不产生交叉污染。其关键技术是在PCR反应前，将包括PCR所有的反应成分的水溶液注入到高速旋转的油相表面，形成无数稳定的小水滴。表面活性剂对小水滴的稳定性起着决定性的作用。

目前，全氟乳化体系的微滴微流控系统中主要采用全氟聚醚聚合物等非离子共聚物作为体系表面活性剂，这些表面活性剂可以用来产生具有生物兼容性良好的液滴，其中，这些表面活性剂的结构多为三段式，但是目前报道的该类共聚物制备方法繁琐，合成困难，不利于生产，同时容易除杂不全，并且不稳定的小分子物质产生，而在一些特殊条件下，PCR必须避免其他杂质的干扰时，限制了它的使用。

发明内容

基于此，本发明提供了一种氟表面活性剂，该氟表面活性剂为非三段式结构，制备的原料廉价易得，合成方法简便，新结构更具柔性，表面性能优越。

具体技术方案如下：

一种氟表面活性剂，该表面活性剂具有式I结构：

I

其中：R1、R2和R3分别独立地选自氢或式II结构的含氟聚醚基团；

II

其中，n选自：32-40；m选自：1-3。

在其中一个实施例中，所述R1为式II结构的含氟聚醚基团，所述R2和所述R3为氢。

一种氟表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）中间体的制备：将式III结构的含氟聚醚和式结构的草酰氯溶于溶剂中，加热反应6h~12h后除去溶剂，得式结构的中间体；

（2）合成氟表面活性剂：向式V结构的中间体中加入式结构的化合物及混合溶剂，加热搅拌，得式I结构化合物；

。

在其中一个实施例中，所述溶剂为HFE7100。

在其中一个实施例中，步骤（2）中的反应温度为50℃~70℃。

在其中一个实施例中，所述混合溶剂为四氢呋喃、乙腈、二甲基甲酰胺和1，4-二氧六环中的至少一种与HFE7100组成的混合物。