一种水溶性光聚合引发剂及其制备方法

专利名称：一种水溶性光聚合引发剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于光聚合领域，具体涉及一种水溶性光聚合？ 1发剂及其 制备方法。
技术背景自1968年德国Bayer公司成功开发光固化木器涂料以来，光聚 合技术除了在涂料、油墨、胶粘剂、微电子和齿科修复等领域得到广 泛应用以外，由于该聚合技术具有聚合条件温和，固定细胞迅速，细 胞死亡率低等优点，因此在组织工程，药物输送等生物领域也得到极 大的重视。光聚合体系一般包含三个基本要素(l)光源，提供断裂 引发剂，产生自由基，维持聚合反应的能量；(2)光引发剂，用于产 生可以引发聚合的自由基或离子；(3)单体，用于产生聚合物。目前，用于光聚合技术的引发剂其化学结构丰富，但绝大多数光 引发剂具有疏水性质，在水溶液中溶解度极低，即使Ciba公司开发 的光引发剂Irgacure2959具有两亲性质，但在水溶液中的溶解状况 不容乐观。光引发剂的疏水特性严重影响了光聚合技术在蛋白质药物 输送体系，组织工程领域中的应用及推广。 发明内容本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种制备条件温 和，操作简便的水溶性光聚合引发剂及其制备方法。本发明所提供的 引发剂具有优异的单体引发聚合能力和生物相容性，且水溶性强，引发剂结构末端官能团化学活性高，能与多种官能团反应，具有4艮强的 进一步化学衍生化能力。本发明所提供的水溶性光聚合引发剂的化学结构通式如i、 n或 m所示<formula>formula see original document page 7</formula>
式中，R!和R3分别选自含有n (l<n<6)个亚甲基单元的直链烷 基；其中，优选异丙基、2-丁基、3-曱基异丁基或2-戊基； R2选自异丙基或2-异丁基； R选自氯离子或三氟醋酸根离子。本发明所提供的水溶性光聚合51发剂的制备方法，包括以下步骤1)将2-羟基-4- (2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮与囟化磷或卣化 碳按摩尔比l. 0: 1. 1 ~1. 5溶于二氯曱烷后，在冰浴中搅拌4 5小时再于室温下继续搅拌8 10小时，浓缩，柱层析分离，得到2-羟基 -4- (2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮卣代物IV;式中，X为氯、溴或^^;2)将二碳酸二叔丁酯的氯仿溶液滴加到含有氨基醇与三乙胺或 二胺与三乙胺的氯仿反应溶液中，水浴中搅拌3 6小时，而后自然 升温至室温，继续搅拌8 ~ 12小时，制得氨基纟皮保护的醇胺(V或VI) 或单氨基被保护的二胺(VII),其中，反应物二碳酸二叔丁酯、三乙 胺与氨基醇或二胺的计量摩尔比为1: 1: 2~1: 1: 10;式中R,和R3分别选自含有n ( 1< n<6 )个亚曱基单元的直链 烷基；3)将化合物IV与V、 VI或VII按摩尔比1: 1,在^5威性条件下溶于 乙腈、苯或曱苯中，并在50 - 65。C温度下加热搅拌5 8小时，反应 冷却后，加水和乙酸乙酯萃取，有机相经无水硫酸钠干燥后，浓缩， 过柱分离制得化合物VHI、 IX或X,其中，以曱苯或苯为溶剂时，需加 入相转移试剂四丁基硫酸铵，四丁基硫酸铵与化合物IV的摩尔比为 1: 2;<formula>formula see original document page 9</formula>
式中R和R3分别选自含有n ( 1< n<6 )个亚曱基单元的直链 烷基；R2选自异丙基，2-异丁基；4 )将化合物Vlll、 IX或X溶于浓度为4M的氯化氢的二氧六环溶 液或三氟醋酸中(其中，化合物VHI、 IX或X与氯化氬或三氟醋酸的 摩尔比为l: 10),室温下搅拌1~4小时脱掉保护基，反应结束后， 经减压去除多余的酸和低沸点产物，得到水溶性光聚合引发剂I、 II 或III。步骤l)中所述的闺化磷为三氯化磷、五氯化磷、三氯氧磷或三 溴化磷；所述的囟化碳为四氯化碳或四溴化碳。步骤2)中所述的氨基醇为氨基-1， 3-丙二醇、2-氨基丙醇、3-氨基丙醇、2_氨基-1-丁醇、4-氨基-l-丁醇、2-氨基-3-曱基-l-丁醇、 2-氨基-1-戊醇或5-氨基-l-戊醇；所述的二胺为乙二胺、丙二胺、曱基乙二胺、丁二胺或戊二胺。步骤2)和3)中所述的l和R3分别选自异丙基、2-丁基、3-曱基异丁基或2-戊基。步骤3)中所述的碱为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钾或氢氧化钠。与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果本发明方法操作简便、反应条件温和，所制备的水溶性光聚合引 发剂与Irgacure2959相比，在保留优异的单体引发聚合能力和生物 相容性的基础上，具有较高的水溶性；而且分子结构末端氨基官能团 的存在使该类光引发剂具有更高的反应活性，这为进一步化学修饰或 I发剂衍生化提供更多的可能。本发明所提供的引发剂可以应用于组 织工程，药物输送材料等生物材料领域。


图1、 2-羟乙基丙烯酸酯单体(HEA)上碳碳双键官能团的转化 与光照时间的关系图。以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例11)将250毫升盛有0. Olmol 2-羟基-4- (2-羟乙氧基)-2-曱基 苯丙酮，0. Olfflol三苯基膦和150毫升二氯曱烷的圆底烧瓶置于冰浴 中，开动搅拌器，緩慢滴加0. Olmol四溴化碳和50毫升二氯曱烷的 混合溶液，滴加完毕，维持冰浴，搅拌4个小时，自然升温至室温，继续搅拌8个小时，经TLC监测，终止反应，反应液浓缩后，柱层析 分离，得到2-羟基-4- (2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物；2 )将0. Glmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其緩慢滴 加到水浴中的0. lmol乙二胺，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿形成的 混合溶液中，维持冰浴，搅拌3小时后，自然升温至室温，继续搅拌 IO个小时，反应液浓缩后，经二氯曱烷萃取，干燥，浓缩，得到单 胺基保护的乙二胺；3)将0, Olmol 2-羟基-4- (2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol单胺基保护的乙二胺和0. Olmol石灰酸钾溶于20毫升乙腈中， 于6(TC下搅拌8小时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无水硫酸钠干燥， 再浓缩，柱层析分离，得到氨基被/f呆护的引发剂前体；4 )将0. Olmol引发剂前体与0. lmol浓度为4M氯化氢的1, 4-二氧六环溶液混合，在室温下搅拌l小时，减压除去酸类物质和低沸 点副产物，得到水溶性光聚合引发剂PI-1。<formula>formula see original document page 11</formula>实施例21)同实施例1步骤l;2 )将0. Olmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿溶液后，将其緩 慢滴加到冰浴中的0. lmol丙二胺，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿形成的混合溶液中，维持冰浴，搅拌5小时后，自然升温至室温，继续 搅拌8个小时，反应液浓缩后，经二氯曱烷萃取，干燥，浓缩，得到单胺基保护的丙二胺；3 )将0. Olmol 2-羟基-4- ( 2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol单胺基保护的丙二胺和0. Olmol碳酸钾溶于20毫升乙腈中， 于6(TC下搅拌6小时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无水硫酸钠干燥, 再浓缩，柱层析分离，得到氨基被保护的引发剂前体；4 )将0. Olmol引发剂前体与0. lmol浓度为4M氯化氢的1, 4-二氧六环溶液混合，在室温下搅拌l小时，减压除去酸类物质和低沸 点副产物，得到水溶性光聚合引发剂PI-2。1 )将0. Glmol四氯化碳和40毫升二氯曱烷形成的混合溶液緩慢 滴加到冰浴中的0. Olmol 2-羟基-4- (2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮、 0. Olmol三苯基膦和200毫升二氯曱烷的混合溶液中，维持冰浴，搅 拌5小时，自然升温至室温，继续搅拌10个小时，经TLC监测，终 止反应，反应液浓缩后，柱层析分离，得到2-羟基-4-(2-羟乙氧基) -2-曱基苯丙氯代物；实施例32 )将0. Olmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其緩慢滴 加到水浴中的0. lmol 1-曱基-乙二胺，0. lmol三乙胺和100毫升氯 仿形成的混合溶液中，维持水浴，搅拌4小时后，自然升温至室温， 继续搅拌12个小时，反应液浓缩后，经二氯曱烷萃取，干燥，浓缩， 得到单胺基保护的l-曱基-乙二胺；3)将0. Olmol 2-羟基-4- (2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol单胺基保护的1-曱基-乙二胺和0. Olmol碳酸钾溶于20毫升 乙腈中，于6(TC下搅拌6小时，反应液浓缩后，氯仿萃耳又，无水碌^ 酸钠干燥，再浓缩，柱层析分离，得到氨基被保护的引发剂前体；4 )将0. Olmol引发剂前体与0. lmol三氟醋酸混合，在室温下搅 拌2小时，减压除去酸类物质和低沸点副产物，得到水溶性光聚合引 发剂PI-3。<formula>formula see original document page 13</formula>实施例41)同实施例1步骤l;2 )将0. Olmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其緩慢滴 加到冰浴中的O. lmol 1, 4-丁二胺，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿 形成的混合溶液中，维持冰浴，搅拌5小时后，自然升温至室温，继续搅拌9个小时，反应液浓缩后，经二氯甲烷萃取，干燥，浓缩，得到单胺基保护的l, 4-丁二胺；3 )将0. Olmol 2-羟基-4- ( 2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮溴代物、 0. Olmol单胺基保护的1， 4-丁二胺和0. Olmol碳酸钾溶于20毫升乙 腈中，于55。C下搅拌7小时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无水硫酸 钠千燥，再浓缩，柱层析分离，得到氨基4皮保护的引发剂前体；4 )将0. Olmol引发剂前体与0. lmol三氟醋酸混合，在室温下搅 拌3小时，减压除去酸类物质和低沸点副产物，得到水溶性光聚合引 发剂PI-4。1)同实施例1步骤l;2 )将0. Glmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其液緩慢 滴加到水浴中的0. lmol 1， 5-戊二胺,0. lmol三乙胺和100毫升氯 仿形成的混合溶液中，维持水浴，搅拌6小时后，自然升温至室温， 继续搅拌12个小时，反应液浓缩后，经二氯曱烷萃取，干燥，浓缩， 得到单胺基保护的l， 5-戊二胺；3 )将0. Olmol 2-羟基-4- ( 2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol单胺基保护的1， 5-戊二胺和0. Olmol碳酸钾溶于20毫升乙/^^^ NH3+C02CF3-实施例5腈中，于6(TC下搅拌8小时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无7K硫酸 钠干燥，再浓缩，柱层析分离，得到氨基被保护的引发剂前体；4 )将0. Olmol引发剂前体与0. lmol三氟醋酸混合，在室温下搅 拌3小时，减压除去酸类物质和低沸点副产物，得到水溶性光聚合引 发剂PI-5。1)同实施例1步骤1;2 )将0. Glmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其緩慢滴 加到水浴中的0. lmol2-氨基乙醇，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿形 成的混合溶液中，维持冰浴，搅拌5小时后，自然升温至室温，继续 搅拌8个小时，反应液浓缩后，经二氯曱烷萃取，干燥，浓缩，得到 胺基被保护的乙醇胺；3)将0. Olmol 2-羟基-4- (2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基^皮保护的乙醇，0. Olmol氢氧化钠和0. 005mol四丁基 硫酸铵溶于10亳升曱苯和3毫升水的混合溶液中，于50。C搅拌5小 时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无水硫酸钠干燥，再浓缩，柱层析分 离，得到氨基被保护的引发剂前体；n ^^"^-^ n h3+c02cf3-实施例6为4M氯化氢的1, 4-二氧六环溶液混合，在室温下搅拌2小时，减压除去酸类物质和低沸 点副产物，得到水溶性光聚合引发剂PI-6。1)同实施例1步骤1;2 )将0. Qlmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其緩慢滴 加到水浴中的0. lmo12-氨基丙醇，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿形 成的混合溶液中，维持冰浴，搅拌4小时后，自然升温至室温，继续 搅拌5个小时，反应液浓缩后，经二氯曱烷萃取，干燥，浓缩，得到 胺基被保护的2-氨基丙醇；3 )将0. Olmol 2-羟基-4- ( 2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基被保护的2-氨基丙醇，0. Olmol氬氧化钠和0. 005mol四 丁基石危酸铵溶于15毫升苯和3毫升水的混合溶液中，于55。C搅拌8 小时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无水硫酸钠干燥，再浓缩，柱层析 分离，得到氨基一皮保护的引发剂前体；4 )将0. Olmol引发剂前体与lmol浓度为4M氯化氢的1, 4-二 氧六环溶液混合，在室温下搅拌3小时，减压除去酸类物质和低沸点 副产物，得到水溶性光聚合引发剂PI-7。实施例7实施例81)同实施例1步骤l;2 )将0. Qlmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其液缓慢 滴加到水浴中的0. lmol 3-氨基丙醇，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿 形成的混合溶液中，维持冰浴，搅拌4小时后，自然升温至室温，继 续搅拌ll个小时，反应液浓缩后，经二氯甲烷萃取，干燥，浓缩， 得到胺基被保护的3-氨基丙醇；3)将0. Olmol 2-羟基-4- (2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基被保护的3-氨基丙醇，0. Olmol氬氧化钠和0. 005mol四 丁基硫S臾铵溶于10毫升曱苯和3毫升水的混合溶液中，于65。C搅拌 8小时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无7jc疏酸钠干燥，再浓缩，柱层 析分离，得到氨基被保护的引发剂前体；4 )将0. Glmol引发剂前体与().lmol三氟醋酸混合，在室温下搅 拌4小时，减压除去酸类物质和低沸点副产物，得到水溶性光聚合引 发剂PI-8。实施例91)同实施例1步骤l;2 )将0. Olmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其緩慢滴 加到冰浴中的0. lmol 2-乙基-2-氨基乙醇，0. lmol三乙胺和100毫 升氯仿形成的混合溶液中，维持水浴，搅拌5小时后，自然升温至室 温，继续搅拌12个小时，反应液浓缩后，经二氯曱烷萃取，干燥， 浓缩，得到胺基被保护的2-乙基-2-氨基乙醇；3) 将0. Olmol 2-羟基-4- ( 2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基被保护的2-乙基-2-氨基乙醇，0. Olmol氬氧化钾和 0. 005mol四丁基硫酸铵溶于10毫升甲苯和3毫升水的混合溶液中， 于55匸搅拌8小时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无水硫酸钠干燥， 再浓缩，柱层析分离，得到氨基被保护的引发剂前体；4) 将0. Qlmol引发剂前体与lmol浓度为4M氯化氢的1， 4-二 氧六环溶液混合，在室温下搅拌3小时，减压除去酸类物质和低沸点 副产物，得到水溶性光聚合引发剂PI-9。实施例101)同实施例1步骤1;2 )将0. Glmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其援慢滴 加到冰浴中的0. lmol 4-氨基丁醇，0, lmol三乙胺和100毫升氯仿形 成的混合溶液中，维持水浴，搅拌6小时后，自然升温至室温，继续搅拌5个小时，反应液浓缩后，经二氯甲烷萃取，干燥，浓缩，得到 胺基被保护的4-氨基丁醇；3 )将0. Olmol 2-羟基-4- ( 2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮淡代物、 0. Olmol胺基被保护的丁胺基醇，0. Olmol氬氧化钾和0. 005mol四 丁基硫酸铵溶于10毫升曱苯和3毫升水的混合溶液中，于65。C搅拌 6小时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无水碌u酸钠干燥，再浓缩，柱层 析分离，得到氨基被保护的引发剂前体；4 )将0. Qlmol引发剂前体与0. lmol三氟醋酸混合，在室温下搅 拌4小时，减压除去酸类物质和低沸点副产物，得到水溶性光聚合引 发剂PI-IO。实施例111)同实施例1步骤1;2 )将0. Glmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其緩慢滴 加到冰浴中的O. lmol 3-甲基-2-氨基丁醇，0. lmol三乙胺和100毫 升氯仿形成的混合溶液中，维持水浴，搅拌4小时后，自然升温至室 温，继续搅拌6个小时，反应液浓缩后，经二氯甲烷萃取，干燥，浓 缩，得到胺基被保护的3-曱基-2-氨基丁醇；3 )将0. Olmol 2-羟基-4- ( 2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 O.Olmol胺基被保护的4-甲基-2-氨基丁醇，0. Olmol氲氧化钠和 0. 005mol四丁基硫酸铵溶于10毫升曱苯和3毫升水的混合溶液中，55。C搅拌6小时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无水辟u酸钠干燥，再浓 缩，柱层析分离，得到氨基被保护的引发剂前体；4 )将0. Glmol引发剂前体与0. lmol三氟醋酸混合，在室温下搅 拌4小时，减压除去酸类物质和低沸点副产物，得到水溶性光聚合引 发剂PI-ll。oPI—11实施例121)同实施例1步骤1;2 )将0. Glmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其緩慢滴 加到水浴中的0. lmol 2-氨基戊醇，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿形 成的混合溶液中，维持冰浴，搅拌5小时后，自然升温至室温，继续 搅拌12个小时，反应液浓缩后，经二氯甲烷萃取，干燥，浓缩，得 到胺基被保护的2-氨基戊醇；3 )将0. Olmol 2-羟基-4- ( 2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基被保护的2-氨基戊醇，0. Olmol氬氧化钠和0. 005mol四 丁基硫酸铵溶于15毫升曱苯和3毫升水的混合溶液中，65。C搅拌7 小时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无水硫酸钠干燥，再浓缩，柱层析 分离，得到氨基被保护的引发剂前体；引发剂前体与0. lmol三氟醋酸混合，在室温下搅 拌3小时，减压除去酸类物质和低沸点副产物，得到水溶性光聚合引 发剂PI-12。实施例131)同实施例1步骤l;2 )将0. Glmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其緩慢滴 加到水浴中的0. lmol 5-氨基戊醇，0. lmol三乙胺和100毫升氯仿形 成的混合溶液中，维持冰浴，搅拌5小时后，自然升温至室温，继续 搅拌9个小时，反应液浓缩后，经二氯曱烷萃取，干燥，浓缩，得到 胺基被保护的5-氨基戊醇；3 )将0. Olmol 2-羟基-4- ( 2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基被保护的5-氨基戊醇，0. Olmol氬氧化钠和0. 005mol四 丁基硫酸铵溶于l5毫升曱苯和3亳升水的混合溶液中，于60。C搅拌 8小时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析 分离，得到氨基被保护的？ 1发剂前体；4 )将0. Glmol引发剂前体在室温下与0. lmol三氟醋酸混合，搅 拌2小时，减压除去酸类物质和低沸点副产物，得到水溶性光聚合引 发剂PI-13。PI-13
实施例14
1)取0. Olmmol实施例1步骤1)中制备的2-羟基-4- ( 2-羟乙 氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物的丙酮溶液，并加入O. 012mol碘化钠， 室温下搅拌20小时后，过滤，浓缩滤液得到2-羟基-4- (2-羟乙氧 基)-2-甲基苯丙酮碘化物；
2 )将0. Olmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其缓慢滴 加到冰浴中的0. lmol 2-氨基-l， 3-丙二醇，0. lmol三乙胺和100毫 升氯仿形成的混合溶液中，维持冰浴，搅拌5小时后，自然升温至室 温，继续搅拌7个小时，反应液浓缩后，经二氯曱烷萃取，干燥，浓 缩，得到胺基被保护的2-氨基-1, 3-丙二醇；
3)将O. Olmol 2-羟基-4- (2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮溴代物 与0. Olmol胺基被保护的2-氨基-1, 3-丙二醇，0. Olmol氲氧化钠和 0. 005mol四丁基硫酸铵溶于10毫升甲苯和3毫升水的混合溶液中， 60。C搅拌7小时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无水硫酸钠干燥，再浓 缩，柱层析分离，得到氨基被保护的引发剂前体；
4 )将0. Olmol引发剂前体在室温下与0. lmol三氟醋酸混合，搅 拌3小时，减压除去酸类物质和低沸点副产物，得到水溶性光聚合引 发剂PI-14。
22<formula>formula see original document page 23</formula>
PI-14
实施例15
1 )取0. Olmmol实施例1步骤1 )中制备的2-羟基-4- ( 2-羟乙 氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物的丙酮溶液，并加入0. 012mol碘化钠， 室温下搅拌20小时后，过滤，浓缩滤液得到2-羟基-4- ( 2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮碘化物；
2 )将0. Olmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其緩慢滴 加到冰浴中的O. lmol 2-^ll基亚甲基-l, 3-丙二醇，0. lmol三乙胺和 IOO毫升氯仿形成的混合溶液中，维持水浴，搅拌4小时后，自然升 温至室温，继续搅拌8个小时，反应液浓缩后，经二氯曱烷萃取，干 燥，浓缩，得到胺基被保护的2-氨基亚曱基-1,3-丙二醇；
3)将0. Olmol 2-羟基-4- (2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基被保护的2-氨基-1, 3-丙二醇，0. Olmol氢氧化钠和 0. 005mol四丁基石克酸铵溶于10毫升曱苯和3毫升水的混合溶液中， 于55。C搅拌7小时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无水硫酸钠干燥， 再浓缩，柱层析分离，得到氨基被保护的引发剂前体；
4 )将0. Glmol引发剂前体在室温下与0. lmol三氟醋酸混合，搅 拌4小时，减压除去酸类物质和低沸点副产物，得到水溶性光聚合引 发剂PI-15。<formula>formula see original document page 24</formula>
实施例16
1)取0. Olmmoi实施例1步骤1)中制备的2-羟基-4- ( 2-羟乙 氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物的丙酮溶液，并加入O. 012mol碘化钠， 室温下搅拌20小时后，过滤，浓缩滤液得到2-羟基-4- (2-羟乙氧 基)-2-曱基苯丙酮碘化物；
2 )将0. Olmol 二碳酸二叔丁酯溶于40毫升氯仿后，将其滴加到 冰浴中的0. lmol 2-氨基-2-曱基-l， 3-丙二醇，0. lmol三乙胺和100 毫升氯仿形成的溶液中，维持冰浴，搅拌4小时后，自然升温至室温， 继续搅拌8个小时，反应液浓缩后，经二氯曱烷萃取，干燥，浓缩， 得到胺基被保护的2-氨基-2-曱基-l， 3-丙二醇；
3 )将0. Olmol 2-羟基+ ( 2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮溴代物、 0. Olmol胺基被保护的2-氨基-2-曱基-1， 3-丙二醇，0. Olmol氪氧化 钠和0. 005mol四丁基石危酸铵溶于10毫升曱苯和3毫升水的混合溶 液中，S(TC搅拌8小时，反应液浓缩后，氯仿萃取，无水硫酸钠干燥， 再浓缩，柱层析分离，得到氨基被保护的引发剂前体；
4 )将0. Olmol引发剂前体与0. lmol三氟醋酸混合，在室温下搅 拌2小时，减压除去酸类物质和低沸点副产物，得到水溶性光聚合引 发剂PI—16。<formula>formula see original document page 25</formula>
取实施例1和6中制备的水溶性光聚合引发剂(PI-1和PI-6 ) 和2-羟基-4- (2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮，利用在线近红外分析 其引发单体聚合的能力在5mW/cr^光强，320-500nm光栅和光引发 剂摩尔浓度为5%条件下，引发2-羟乙基丙烯酸酯单体聚合的能力如 图1所示，从图中可看出本发明所提供的水溶性光聚合引发剂具有与 2_羟基-4- (2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮一样好的引发聚合能力。
权利要求
1、一种水溶性光聚合引发剂，其特征在于，所述引发剂的化学结构如通式I、II或III所示式中，R1和R3分别选自含有n个亚甲基单元的烷基链，1＜n＜6；R2为异丙基或2-异丁基；R为氯离子或三氟醋酸根离子。
2、 根据权利要求1所述的水溶性光聚合引发剂，其特征在于，所述 的R!和R;分别选自异丙基、2-丁基、3-甲基异丁基或2-戊基。
3、 根据权利要求1或2所述的水溶性光聚合引发剂的制备方法，其 特征在于，包括以下步骤1)将2-羟基-4- (2-羟乙氧基)-2-曱基苯丙酮与卣化磷或囟化 碳按摩尔比1. 0: 1. 1 ~ 1. 5溶于二氯曱烷后,在水浴中搅拌4 ~ 5小时，再于室温下继续搅拌8 10小时，浓缩，柱层析分离，得到2-羟基 -4- (2-羟乙氧基)-2_曱奉苯丙酮囟代物IV;式中，X为氯、溴或石典；2)将二碳酸二叔丁酯的氯仿溶液滴加到含有氨基醇与三乙胺或 二胺与三乙胺的氯仿反应溶液中，冰浴中搅拌3 6小时，而后自然 升温至室温，继续搅拌8~12小时，制得氨基^皮保护的醇胺或单氨基 被保护的二胺V、 VI或VII，其中，反应物二碳酸二叔丁酯、三乙胺 与氨基醇或二胺的计量摩尔比为1: 1: 2~1: 1: 10;式中^和R3分别选自含有n个亚曱基单元的烷基，Kn〈6; R2 选自异丙基或2-异丁基；3)将化合物IV与V、 VI或VII以摩尔比1: 1,在碱性条件下溶 于乙腈、苯或曱苯中，并在50 65。C加热搅拌5 8小时，反应液冷 却后，加水和乙酸乙酯萃取，有机相经无水硫酸钠干燥后，浓缩，过 柱分离制得化合物VH1、 IX或X，其中，以曱苯或苯为溶剂时，需加入 相转移试剂四丁基硫酸铵，四丁基硫酸铵与化合物IV的摩尔比为1: 2;<formula>formula see original document page 4</formula>式中R,和R3分别选自含有n个亚曱基单元的烷基，l<n<6; R2 选自异丙基或2-异丁基；4 )将化合物vni、 IX或X与浓度为4M的氯化氢的二氧六环溶液 或三氟醋酸混合，其中，化合物vni、 IX或X与氯化氬或三氟醋酸的 摩尔比为1: 10，室温下搅拌1 4小时后，减压蒸镏得到水溶性光 聚合引发剂I、II或III。
4、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述的卣 化磷为三氯化磷、五氯化磷、三氯氧磷或三溴化磷。
5、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述的卣 化碳为四氯化碳或四溴化碳。
6、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述的氨 基醇为氨基-1， 3-丙二醇、2-氨基丙醇、3-氨基丙醇、2-氨基-1-丁醇、4-氨基-1-丁醇、2-氨基-3-曱基-l-丁醇、2-氨基-1-戊醇或5-氨基-l-戊醇。
7、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述的二 胺为乙二胺、丙二胺、曱基乙二胺、丁二胺或戊二胺。
8、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2)和3)中所述 的R^口 R3分别选自异丙基、2-丁基、3-曱基异丁基或2-戊基。
9、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述的碱 为碳酸钠、碳酸钾、氬氧化钾或氢氧化钠。
全文摘要
一种水溶性光聚合引发剂及其制备方法属于光聚合领域。现有光聚合引发剂具有疏水性质，限制光聚合技术在蛋白质药物输送体系，组织工程领域中的应用及推广。本发明所提供的引发剂化学结构如通式I、II或III所示。本发明通过将Irgacure2959的伯羟基卤化后，与氨基保护后的氨基醇或单胺基被保护的二胺在碱性条件下反应，产物经酸解，得到水溶性光聚合引发剂I、II或III。本发明引发剂具有优异的单体引发聚合能力和生物相容性，同时具有较高的水溶性和反应活性，可应用于生物材料领域。式中，R₁和R₃分别选自含有n个亚甲基单元的烷基链，1＜n＜6；R₂为异丙基或2-异丁基；R为氯离子或三氟醋酸根离子。
文档编号C08F2/46GK101619110SQ200810116138
公开日2010年1月6日 申请日期2008年7月4日 优先权日2008年7月4日
发明者晶 杨 申请人:北京化工大学