專利名稱：一種烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
目前常用于將無機(jī)材料與生物分子偶聯(lián)的偶聯(lián)劑多為傳統(tǒng)的硅烷偶聯(lián)劑，其結(jié)構(gòu)通式為X(CH2)nSi(OR)3，其中，OR為水解基團(tuán)，X為具有反應(yīng)活性的官能團(tuán)，如巰丙基烷氧基硅烷、氨丙基烷氧基硅烷等。通過OR基團(tuán)的水解，使偶聯(lián)劑的一端與無機(jī)材料以共價(jià)鍵連接；通過官能團(tuán)X與生物分子上相應(yīng)官能團(tuán)間的反應(yīng)，使偶聯(lián)劑的另一端與生物分子鍵合；從而該類偶聯(lián)劑將無機(jī)材料與生物分子偶聯(lián)在一起。但是，經(jīng)這種偶聯(lián)劑固定的生物分子容易改變空間構(gòu)象，失去生物活性，成為限制無機(jī)材料與生物分子偶聯(lián)技術(shù)發(fā)展的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的偶聯(lián)劑將生物分子偶聯(lián)到無機(jī)材料時(shí)，生物分子容易改變空間構(gòu)象，失去生物活性的缺陷，從而提供一種能使被固定的生物分子的生物活性得到保持的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物，及其制備方法和用途。
本發(fā)明的目的是通過如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供一種由下述結(jié)構(gòu)式I表示的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物，(R1O)zR2(3-z)Si(CH2)nX(CH2CH2O)mY (結(jié)構(gòu)式I)其中，R1，R2各自獨(dú)立表示含有1～10個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，芳烷基或芳基；優(yōu)選1～4個(gè)碳原子的直鏈烷基；更為優(yōu)選的是甲基或乙基；X是氧原子或硫原子；優(yōu)選為硫原子；Y是能鍵合生物分子的功能基團(tuán)，包括氨基，保護(hù)的醛基或保護(hù)的羧基；優(yōu)選為保護(hù)的醛基；z是1，2或3；優(yōu)選為3；n是介于1到12之間的整數(shù)；優(yōu)選3到10之間的整數(shù)；
m是介于1到50之間的整數(shù)；優(yōu)選1到18之間的整數(shù)；更為優(yōu)選的是3到8之間的整數(shù)。
本發(fā)明提供一種所述烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物的制備方法，其為將聚乙二醇分子末端不對(duì)稱功能化，包括如下步驟1)功能化聚乙二醇分子按如下的(反應(yīng)式1)進(jìn)行反應(yīng)，將聚乙二醇、功能基團(tuán)小分子化合物AY和堿試劑按20～10∶10∶10的摩爾比在非質(zhì)子溶劑中回流反應(yīng)至少10小時(shí)，過濾除去不溶物，將得到的混合液濃縮，然后以乙酸乙酯為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到結(jié)構(gòu)式II所示的功能化的聚乙二醇分子；所述的堿試劑為堿金屬單質(zhì)、堿金屬氫化物或醇的堿金屬鹽；所述的非質(zhì)子溶劑為四氫呋喃(THF)或N，N-二甲基甲酰胺(DMF)；(反應(yīng)式1)(結(jié)構(gòu)式II)其中，m是介于1到50之間的整數(shù)；優(yōu)選1到18之間的整數(shù)；更為優(yōu)選的是3到8之間的整數(shù)；功能基團(tuán)Y為氨基、保護(hù)的醛基或保護(hù)的羧基；優(yōu)選的是保護(hù)的醛基；A為氯原子或溴原子，優(yōu)選溴原子；2)與烷氧基硅烷反應(yīng)按如下的(反應(yīng)式2)和(反應(yīng)式3)進(jìn)行反應(yīng)，先在冰鹽浴冷卻下，將步驟1)得到的功能化的聚乙二醇分子和有機(jī)胺溶于二氯甲烷中，再加入對(duì)甲苯磺酰氯，加入的聚乙二醇分子∶有機(jī)胺∶對(duì)甲苯磺酰氯的摩爾比為10∶10～15∶10～15，然后將混合液在室溫下至少反應(yīng)20小時(shí)，除去不溶物，將得到的混合液濃縮后，以石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到功能化的聚乙二醇分子的對(duì)甲苯磺酸酯；所述有機(jī)胺為吡啶或三乙胺；然后把具有結(jié)構(gòu)式III的烷氧基硅烷化合物和醇鈉在對(duì)應(yīng)的醇溶劑中回流反應(yīng)3小時(shí)，冷卻至室溫，以非質(zhì)子溶劑溶解上述功能化聚乙二醇分子的對(duì)甲苯磺酸酯后，加入到反應(yīng)體系中，室溫反應(yīng)兩天；所述的烷氧基硅烷化合物∶醇鈉∶功能化聚乙二醇分子的對(duì)甲苯磺酸酯的摩爾比為10～13∶10～13∶10；所述非質(zhì)子溶劑為四氫呋喃(THF)或N，N-二甲基甲酰胺(DMF)；過濾除去不溶物，將得到的混合液濃縮，以石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到本發(fā)明的結(jié)構(gòu)式I所示的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物；(反應(yīng)式2)(反應(yīng)式3)結(jié)構(gòu)式(III) (結(jié)構(gòu)式I)其中，結(jié)構(gòu)式III所示的烷氧基硅烷中，R1，R2各自獨(dú)立表示含有1～10個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，芳烷基或芳基；優(yōu)選1～4個(gè)碳原子的直鏈烷基；更為優(yōu)選的是甲基或乙基；X是氧原子或硫原子；優(yōu)選為硫原子；z是1，2或3；更為優(yōu)選的是3；n是介于1到12之間的整數(shù)；優(yōu)選3到10之間的整數(shù)。
整個(gè)合成中所用的原料都經(jīng)提純和無水處理，所用溶劑都經(jīng)無水處理。整個(gè)合成中的反應(yīng)都是在惰性氣氛下進(jìn)行，都是無水操作。
本發(fā)明提供一種上述烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物的用途，其作為偶聯(lián)劑將生物分子固定在無機(jī)材料表面。
本發(fā)明提供的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物在分子中引入了一段聚乙二醇鏈節(jié)。而聚乙二醇(PEG)作為當(dāng)前應(yīng)用較廣泛的生物分子修飾劑，與其他修飾劑相比，具有分子毒性小，無抗原性的優(yōu)點(diǎn)，且這類分子具有良好的雙親性，生物相容性已經(jīng)得到FDA認(rèn)證。因而，把傳統(tǒng)硅烷偶聯(lián)劑對(duì)無機(jī)材料的修飾作用和聚乙二醇對(duì)生物分子的修飾作用結(jié)合起來使用，解決了生物分子與無機(jī)材料偶聯(lián)時(shí)出現(xiàn)的生物分子活性喪失的問題。這種衍生物作為偶聯(lián)劑既能把生物分子固定在無機(jī)材料表面，又能使生物分子的生物活性得到保持，是一種有效的生物分子偶聯(lián)劑。


圖1為糜蛋白酶CHT熱穩(wěn)定性的對(duì)比圖，其中，“-◆-”為天然CHT，“-■-”為經(jīng)本發(fā)明實(shí)施例3制備的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物3偶聯(lián)在硅片上的CHT，“-▲-”為經(jīng)巰基硅烷偶聯(lián)在硅片上的CHT。
具體實(shí)施例方式
整個(gè)合成中所用的原料都經(jīng)提純和無水處理，所用溶劑都經(jīng)無水處理。整個(gè)合成中的反應(yīng)都是在惰性氣氛下進(jìn)行，都是無水操作。
實(shí)施例1、制備烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物1在500ml四氫呋喃THF中溶解15.60g(104mmol)三甘醇(HO(CH2CH2O)3H)，分批加入1.38g(60mmol)金屬鈉，電磁攪拌。待鈉消失后，加入11.82g(60mmol)溴代乙醛縮二乙醇，加熱回流，反應(yīng)16小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以乙酸乙酯為洗脫劑，經(jīng)硅膠柱層析分離，得到5.32g(20mmol)三甘醇單取代乙醛縮二乙醇，產(chǎn)率33.3％。
于200ml二氯甲烷中溶解三甘醇單取代乙醛縮二乙醇5.32g(20mmol)和2.62g(26mmol)三乙胺，冰鹽浴冷卻。另于50ml二氯甲烷中溶解4.98g(26mmol)對(duì)甲苯磺酰氯。電磁攪拌下把對(duì)甲苯磺酰氯-二氯甲烷溶液逐滴加入到反應(yīng)液中。之后撤去冰鹽浴，恢復(fù)至室溫，繼續(xù)攪拌24小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到5.25g(12.5mmol)乙醛縮二乙醇單取代三甘醇對(duì)甲苯磺酸酯，產(chǎn)率62.5％。
在4ml甲醇中溶解345mg(15mmol)金屬鈉，得到15mmol甲醇鈉。之后加入2.94g(15mmol)巰丙基三甲氧基硅烷，電磁攪拌，回流3小時(shí)。冷卻至室溫。于50mlTHF中溶解5.25g(12.5mmol)乙醛縮二乙醇單取代三甘醇對(duì)甲苯磺酸酯，把該溶液加入反應(yīng)液中，電磁攪拌48小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到2.22g(5mmol)烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物1，產(chǎn)率40％。
實(shí)施例2、制備烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物2使用與實(shí)施例1相同的方法。
在300ml四氫呋喃中溶解3.72g(60mmol)的乙二醇(HOCH2CH2OH)，分批加入2.40g(60mmol)含量為60％的氫化鈉，電磁攪拌。待氫化鈉反應(yīng)完，加入9.09g(60mmol)氯代乙酸叔丁酯，加熱回流，反應(yīng)24小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以乙酸乙酯為洗脫劑，經(jīng)硅膠柱層析分離，得到2.112g(12mmol)乙二醇單取代乙酸叔丁酯，產(chǎn)率20％。
于100ml二氯甲烷中溶解乙二醇單取代乙酸叔丁酯2.112g(12mmol)和1.212g(12mmol)三乙胺，冰鹽浴冷卻。另于50ml二氯甲烷中溶解2.298g(12mmol)對(duì)甲苯磺酰氯。電磁攪拌下把對(duì)甲苯磺酰氯-二氯甲烷溶液逐滴加入到反應(yīng)液中。之后撤去冰鹽浴，恢復(fù)至室溫，繼續(xù)攪拌24小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到2.31g(7mmol)乙酸叔丁酯單取代乙二醇對(duì)甲苯磺酸酯，產(chǎn)率59.1％。
在4ml甲醇中溶解161mg(7mmol)金屬鈉，得到7mmol甲醇鈉。之后加入1.26g(7mmol)甲基巰丙基二甲氧基硅烷，電磁攪拌，回流3小時(shí)。冷卻至室溫。于50mlTHF中溶解2.31g(7mmol)乙酸叔丁酯單取代乙二醇對(duì)甲苯磺酸酯，把該溶液加入反應(yīng)液中，電磁攪拌48小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到1.085g(3.2mmol)烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物2，產(chǎn)率48.6％。
實(shí)施例3、制備烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物3使用與實(shí)施例1相同的方法。
在300ml N，N-二甲基甲酰胺DMF中溶解3.7g(10mmol)的八甘醇(HO(CH2CH2O)8H)，分批加入0.86g(5mmol)叔丁醇鉀，電磁攪拌。加入0.985g(5mmol)溴代乙醛縮二乙醇，加熱回流，反應(yīng)10小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以乙酸乙酯為洗脫劑，經(jīng)硅膠柱層析分離，得到1.118g(2.3mmol)八甘醇單取代乙醛縮二乙醇，產(chǎn)率46％。
于100ml二氯甲烷中溶解八甘醇單取代乙醛縮二乙醇1.118g(2.3mmol)和0.221g(2.8mmol)吡啶，冰鹽浴冷卻。另于50ml二氯甲烷中溶解0.536g(2.8mmol)對(duì)甲苯磺酰氯。電磁攪拌下把對(duì)甲苯磺酰氯-二氯甲烷溶液逐滴加入到反應(yīng)液中。之后撤去冰鹽浴，恢復(fù)至室溫，繼續(xù)攪拌24小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到1.024g(1.6mmol)乙醛縮二乙醇單取代八甘醇對(duì)甲苯磺酸酯，產(chǎn)率70％。
在4ml乙醇中溶解48mg(2.1mmol)金屬鈉，得到2.1mmol乙醇鈉。之后加入0.500g(2.1mmol)巰丙基三乙氧基硅烷，電磁攪拌，回流3小時(shí)。冷卻至室溫。于50mlDMF中溶解1.024g(1.6mmol)乙醛縮二乙醇單取代八甘醇對(duì)甲苯磺酸酯，把該溶液加入反應(yīng)液中，電磁攪拌48小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到0.494g(0.7mmol)烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物3，產(chǎn)率43.7％。
實(shí)施例4、制備烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物4使用與實(shí)施例1相同的方法。
在300ml N，N-二甲基甲酰胺DMF中溶解6.0g(7.5mmol)的聚乙二醇-800(主要成分為十八甘醇HO(CH2CH2O)18H)，分批加入0.86g(5mmol)叔丁醇鉀，電磁攪拌。加入0.472g(5mmol)氯代乙酰胺，加熱回流，反應(yīng)10小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以乙酸乙酯為洗脫劑，經(jīng)硅膠柱層析分離，得到1.63g(1.9mmol)聚乙二醇-800單取代乙酰胺，產(chǎn)率38％。
于100ml二氯甲烷中溶解聚乙二醇-800單取代乙酰胺1.63g(1.9mmol)和0.221g(2.8mmol)吡啶，冰鹽浴冷卻。另于50ml二氯甲烷中溶解0.536g(2.8mmol)對(duì)甲苯磺酰氯。電磁攪拌下把對(duì)甲苯磺酰氯-二氯甲烷溶液逐滴加入到反應(yīng)液中。之后撤去冰鹽浴，恢復(fù)至室溫，繼續(xù)攪拌24小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到1.238g(1.2mmol)乙酰胺單取代聚乙二醇-800對(duì)甲苯磺酸酯，產(chǎn)率63％。
在4ml甲醇中溶解33mg(1.4mmol)金屬鈉，得到1.4mmol甲醇鈉。之后加入0.412g(1.4mmol)巰癸基三甲氧基硅烷，電磁攪拌，回流3小時(shí)。冷卻至室溫。于50mlDMF中溶解1.238g(1.2mmol)乙酰胺單取代聚乙二醇-800對(duì)甲苯磺酸酯，把該溶液加入反應(yīng)液中，電磁攪拌48小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到0.460g(0.4mmol)烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物4，產(chǎn)率33.3％。
實(shí)施例5、制備烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物5使用與實(shí)施例1相同的方法。
在300ml N，N-二甲基甲酰胺DMF中溶解20g(10mmol)的聚乙二醇-2000(主要成份為五十甘醇HO(CH2CH2O)50H)，分批加入0.86g(5mmol)叔丁醇鉀，電磁攪拌。加入0.975g(5mmol)溴代乙酸叔丁酯，加熱回流，反應(yīng)10小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以乙酸乙酯為洗脫劑，經(jīng)硅膠柱層析分離，得到3.6g(1.7mmol)聚乙二醇-2000單取代乙酸叔丁酯，產(chǎn)率34％。
于100ml二氯甲烷中溶解聚乙二醇-2000單取代乙酸叔丁酯3.6g(1.7mmol)和0.150g(1.9mmol)吡啶，冰鹽浴冷卻。另于50ml二氯甲烷中溶解0.364g(1.9mmol)對(duì)甲苯磺酰氯。電磁攪拌下把對(duì)甲苯磺酰氯-二氯甲烷溶液逐滴加入到反應(yīng)液中。之后撤去冰鹽浴，恢復(fù)至室溫，繼續(xù)攪拌24小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到2.7g(1.2mmol)乙酸叔丁酯單取代聚乙二醇-2000對(duì)甲苯磺酸酯，產(chǎn)率63.1％。
在4ml甲醇中溶解30mg(1.3mmol)金屬鈉，得到1.3mmol甲醇鈉。之后加入0.398g(1.3mmol)羥十二烷基三甲氧基硅烷，電磁攪拌，回流3小時(shí)。冷卻至室溫。于50mlDMF中溶解2.7g(1.2mmol)乙酸叔丁酯單取代聚乙二醇-2000對(duì)甲苯磺酸酯，把該溶液加入反應(yīng)液中，電磁攪拌48小時(shí)。過濾，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，再以石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到0.726g(0.3mmol)烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物5，產(chǎn)率25％。
實(shí)施例1～5制備的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物1～5的紅外吸收峰值列于表1。
表1、烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物1～5的IR峰

實(shí)施例6、烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物作為偶聯(lián)劑硅片依次在水性清潔劑、去離子水中超聲30min，浸入熱Piranha溶液(濃硫酸∶H2O2＝70∶30，v/v)，45min后取出，冷卻到室溫，然后用大量的去離子水淋洗，之后用甲醇、1∶1的甲醇∶氯仿、氯仿淋洗。將硅片迅速浸入含3％(v/v)的實(shí)施例3制備的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物3的氯仿溶液中，氮?dú)饬飨螺p搖24～48h。取出，依次用氯仿、1∶1的丙酮∶氯仿、丙酮淋洗，110℃風(fēng)干20min。氮?dú)獗４妗５玫綄?shí)施例3制備的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物3修飾的硅片。
另取一硅片，經(jīng)上述相同的清洗后，迅速浸入含3％(v/v)的巰丙基三乙氧基硅烷的氯仿溶液中，氮?dú)饬飨螺p搖24-48h。取出，依次用氯仿、1∶1的丙酮∶氯仿、丙酮淋洗，110℃風(fēng)干20min。氮?dú)獗４?。得到巰基硅烷修飾的硅片(作為對(duì)照)。
將糜蛋白酶(CHT)配成1-5μM的磷酸緩沖溶液(含1mM的EDTA，PH＝7.8-8.0)。把上述硅片浸入蛋白質(zhì)溶液，室溫下靜置4-5h。取出，浸入10mM的KCl溶液，再反復(fù)用磷酸緩沖溶液和去離子水淋洗，氮?dú)饬髦懈稍铩?br> 測定偶聯(lián)在這兩種硅片上的CHT對(duì)N-苯甲酰-L-酪氨酸乙酯(BTEE)以及酪蛋白水解的催化作用，比較它們和0.1μM濃度的天然CHT的酶活性。結(jié)果為經(jīng)本發(fā)明實(shí)施例3制備的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物3偶聯(lián)的CHT對(duì)BTEE和酪蛋白的酶活性分別為天然CHT的97％和98％，蛋白質(zhì)的活性位點(diǎn)沒有變化，仍然占全部反應(yīng)位點(diǎn)的80％。而對(duì)照組的經(jīng)巰基硅烷偶聯(lián)的CHT對(duì)BTEE和酪蛋白的酶活性分別為天然CHT的45％和40％，蛋白質(zhì)的活性位點(diǎn)占全部反應(yīng)位點(diǎn)的30％?？梢?，經(jīng)本發(fā)明實(shí)施例3制備的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物3偶聯(lián)到硅片上的CHT保持了良好的酶催化活性。
測定偶聯(lián)在硅片上的CHT受熱后的酶相對(duì)活性，比較它們和0.1μM的天然CHT的熱穩(wěn)定性。試驗(yàn)條件為PH＝8.0的0.2M Tris-鹽酸緩沖溶液，45℃。其結(jié)果如圖1所示。從圖1中可以看出，經(jīng)本發(fā)明實(shí)施例3制備的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物3偶聯(lián)在硅片上的糜蛋白酶的熱穩(wěn)定性大大提高，其受熱性與經(jīng)巰基硅烷偶聯(lián)的CHT相比得到很大的改善。
權(quán)利要求
1.一種由下述結(jié)構(gòu)式I表示的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物，(R1O)zR2(3-z)Si(CH2)nX(CH2CH2O)mY(結(jié)構(gòu)式I)其中，R1，R2各自獨(dú)立表示含有1～10個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，芳烷基或芳基；X是氧原子或硫原子；Y是能鍵合生物分子的功能基團(tuán)，包括氨基、保護(hù)的醛基或保護(hù)的羧基；z是1，2或3；n是介于1到12之間的整數(shù)；m是介于1到50之間的整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物，其特征在于，所述的R1，R2各自獨(dú)立表示1～4個(gè)碳原子的直鏈烷基。
3.如權(quán)利要求1所述的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物，其特征在于，所述的Y是保護(hù)的醛基。
4.如權(quán)利要求1所述的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物，其特征在于，所述的n是介于3到10之間的整數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物，其特征在于，所述的m是介于1到18之間的整數(shù)。
6.一種權(quán)利要求1所述的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物的制備方法，其為將聚乙二醇分子末端不對(duì)稱功能化，包括如下步驟1)功能化聚乙二醇分子按反應(yīng)式1進(jìn)行反應(yīng)，將聚乙二醇、功能基團(tuán)小分子化合物AY和堿試劑按20～10∶10∶10的摩爾比在非質(zhì)子溶劑中回流反應(yīng)至少10小時(shí)，過濾除去不溶物，將得到的混合液濃縮，然后以乙酸乙酯為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到結(jié)構(gòu)式II所示的功能化的聚乙二醇分子HO(CH2CH2O)mY；所述的堿試劑為堿金屬單質(zhì)、堿金屬氫化物或醇的堿金屬鹽；所述的非質(zhì)子溶劑為四氫呋喃或N，N-二甲基甲酰胺；(反應(yīng)式1)(結(jié)構(gòu)式II)其中，m是介于1到50之間的整數(shù)；功能基團(tuán)Y為氨基、保護(hù)的醛基或保護(hù)的羧基；A為氯原子或溴原子；2)與烷氧基硅烷反應(yīng)按反應(yīng)式2和反應(yīng)式3進(jìn)行反應(yīng)，先在冰鹽浴冷卻下，將步驟1)得到的功能化的聚乙二醇分子和有機(jī)胺溶于二氯甲烷中，再加入對(duì)甲苯磺酰氯，加入的聚乙二醇分子∶有機(jī)胺∶對(duì)甲苯磺酰氯的摩爾比為10∶10～15∶10～15，然后將混合液在室溫下至少反應(yīng)20小時(shí)，除去不溶物，將得到的混合液濃縮后，以體積比1∶1的石油醚∶乙酸乙酯為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到功能化的聚乙二醇分子的對(duì)甲苯磺酸酯；所述的有機(jī)胺為吡啶或三乙胺；然后把具有結(jié)構(gòu)式III的烷氧基硅烷化合物(R1O)zR2(3-z)Si(CH2)nXH和醇鈉在對(duì)應(yīng)的醇溶劑中回流反應(yīng)3小時(shí)，冷卻至室溫，以非質(zhì)子溶劑溶解上述功能化聚乙二醇分子的對(duì)甲苯磺酸酯后，加入到反應(yīng)體系中，室溫反應(yīng)兩天；所述的烷氧基硅烷化合物∶醇鈉∶功能化聚乙二醇分子的對(duì)甲苯磺酸酯的摩爾比為10～13∶10～13∶10；所述的非質(zhì)子溶劑為四氫呋喃或N，N-二甲基甲酰胺；過濾除去不溶物，將得到的混合液濃縮，以體積比1∶1的石油醚∶乙酸乙酯為洗脫劑，硅膠柱層析分離，得到本發(fā)明的結(jié)構(gòu)式I所示的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物；(反應(yīng)式2)(反應(yīng)式3)(結(jié)構(gòu)式III) (結(jié)構(gòu)式I)其中，結(jié)構(gòu)式III所示的烷氧基硅烷中，R1，R2各自獨(dú)立表示含有1～10個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，芳烷基或芳基；X是氧原子或硫原子；z是1，2或3；n是介于1到12之間的整數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物的制備方法，其特征在于，所述步驟1)功能基團(tuán)小分子化合物AY中的A為溴原子。
8.一種權(quán)利要求1所述的烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物作為偶聯(lián)劑的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物及其制備方法和用途。該烷氧基硅烷聚乙二醇衍生物如結(jié)構(gòu)式I所示(R
文檔編號(hào)C07F7/00GK1690062SQ20041000902
公開日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2004年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月19日
發(fā)明者曾冬冬, 張冬海, 陳運(yùn)法 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院過程工程研究所