[发明专利]一种以苯丙氨酸和甘氨酸为构筑单元的树枝状凝胶因子的合成及其凝胶性质

说明书

技术领域

本发明涉及苄基保护的，以苯丙氨酸和甘氨酸为构筑单元的树枝状分子的合成及其凝胶性质，属于有机化学技术领域。

背景技术

以氨基酸为构筑单元的凝胶因子目前已经引起广泛的关注。该类分子具有良好的生物相容性，易于进行修饰改性，同时分子间存在丰富的弱相互作用力，能够赋予其凝胶组装体易于调控的多重组装相态。这些特点使其在生物医学领域、智能材料的制备方面具有不可比拟的优势。

树枝状分子具有独特的结构特点，比如具有分子内空腔、大量可修饰的外官能团和精确的分子结构等等。这些特点使其在自组装、光捕获、催化剂等领域的应用成为可能。

制备以氨基酸为构筑单元的树枝状凝胶因子能够将两者的特点进行合理的结合和优化，从而能够赋予材料独特的性能。以氨基酸为构筑单元的树枝状凝胶因子能够作为一个很好的模板，如果引入合适的功能基团，就能形成各种复杂和精确的结构，比如具有刺激响应性的凝胶，功能性的纳米管和纳米线等等。这些可调的宏观或微观的结构能够满足各种实际应用的需要：例如(1)利用外界刺激源来控制凝胶(包裹药物)的形成和破坏，就能实现对病灶部位的靶向药物释放；(2)通过向树枝状凝胶因子当中引入功能团来制备一维纳米结构，就能实现对器件各向异性性质的控制和改善。

目前以氨基酸为构筑单元的树枝状分子合成步骤复杂，分离纯化较为困难。为了解决以上难题，需要发展新的合成方法。同时构筑新型的以氨基酸为构筑单元的树枝状分子，能够赋予材料新颖独特的性质。

发明内容

本发明的目的在于提供简便的方法，合成一种新型的苄基保护的，以苯丙氨酸和甘氨酸为构筑单元的树枝状分子，并且提出利用该类分子作为高效有机凝胶因子的方法。

本发明所述的树枝状分子具有如式(I)(II)所示的结构式：

本发明的另一个目的在于提供由上述化合物I、II形成的凝胶。

本发明合成路线简单高效，所合成的化合物I和II均具有较好的凝胶性能，在智能生物材料具有潜在的应用前景。

附图说明

图1化合物1在甲苯中形成的凝胶在透射电子显微镜(TEM)观察下的形貌。

TEM测试采用透射电镜(型号：JEM-100CXII)进行，加速电压为100kV，采用纯碳膜作为基底。

图2化合物1在环己烷中形成的凝胶在透射电子显微镜(TEM)观察下的形貌。

TEM测试采用透射电镜(型号：JEM-100CXII)进行，加速电压为100kV，采用纯碳膜作为基底。

图3化合物1凝胶干态(甲苯)下的小角X-射线散射(SAXS)图。

SAXS测试采用X射线小角散射仪(型号：SAXSess Anton Paar)进行，采用Kratky校正标准。

图4化合物1凝胶干态(乙醇)下的小角X-射线散射(SAXS)图。

SAXS测试采用X射线小角散射仪(型号：SAXSess Anton Paar)进行，采用Kratky校正标准。

图5化合物4在丙酮中形成的凝胶在原子力显微镜(AFM)观察下的形貌。

AFM测试采用原子力显微镜(型号：SPI3800/SPA400探针台)进行，采用轻敲模式采集数据。

具体实施方式

1.合成路线及具体合成步骤

(1)化合物1的合成

将二苄基保护的天冬氨酸对甲苯磺酸(4.52g，0.01mol)和氢氧化钾(0.56g，0.01mol)分别溶于甲醇中配成溶液A和溶液B。在冰盐浴中缓慢滴加溶液B到溶液A中。反应1小时后，过滤除去固体。将滤液旋干，加入50ml氯仿，用无水硫酸镁进行干燥后加入叔丁基氧羰基保护的苯丙氨酸(Boc-Phe-OH，2.63g，0.01mol)。在零下10度条件下，缓慢加入二环己基碳二亚胺(DCC，2.4g，0.012mol)的氯仿溶液，反应48小时。柱色谱分离(乙酸乙酯∶石油醚＝1∶3)得到白色固体1，产率90％。

化合物1的表征数据：