[发明专利]一种含酚羟基氨基酸的氨基甲酸芳酯单体、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种含酚羟基氨基酸的氨基甲酸芳酯(AC)单体，简称含酚羟基氨基酸‑AC单体，其结构式如式I或式II所示；本发明还提供了所述含酚羟基氨基酸‑AC单体的制备方法，包括：含酚羟基氨基酸和卤代甲酸芳酯溶于有机溶剂中，20～60℃，反应12～48小时，经后处理得含酚羟基氨基酸‑AC单体，该单体制备方法对水、热、氧气耐受性强，操作简单易行。本发明还提供了所述的含酚羟基氨基酸‑AC单体在聚氨基酸合成领域中的应用。由本发明提供的含酚羟基氨基酸‑AC单体合成的聚氨基酸的分子量可控，分子量分布窄、低于1.3，收率达90～99％；合成的聚氨基酸侧链带有酚羟基官能团，具有后功能化潜质，同时本发明合成的聚氨基酸具有良好的生物相容性和生物降解性、无毒，是一种优良的生物材料。

技术领域

本发明属于高分子合成领域，具体涉及一种含酚羟基氨基酸的氨基甲酸芳酯(aryl carbamate，AC)单体，即含酚羟基氨基酸-AC单体、制备方法及应用。

背景技术

聚氨基酸是一类主链由酰胺键连接，重复单元为氨基酸的聚合物。因其具有与蛋白质与多肽相似的结构而具有良好的生物相容性和可降解性，在生物医用等领域有着广泛的研究和应用价值(Angew.Chem.Int.Ed.2006,45,5752-5784)。

目前，聚氨基酸主要是利用氨基酸的N-羧酸酐(N-carboxyanhydride,NCA)的可控开环聚合制备的。

酚羟基具有给质子能力和亲核能力，具有较强的反应活性，因此，是一个良好的可官能化平台。但也因其高反应活性，现有技术中，带酚羟基的氨基酸-NCA单体在合成与聚合时需要保护酚羟基，聚合后需要脱保护，需要同时兼顾单体在NCA合成及聚合过程中保护基团的稳定，以及在聚合完成后的脱保护过程中能较为简便的脱除保护基团，苄醚类保护基团是最常见的选择。苄醚保护酚羟基的反应需要在回流条件下进行，脱保护时需要使用Pd催化剂进行催化加氢裂解。原子经济性低，反应难度大，反应条件与其他单体兼容性差。且在合成NCA的过程中需要使用光气衍生物等剧毒试剂，反应要求高度无水无氧，合成难度极大。

近年来，有关利用氨基酸-AC(aryl carbamate，AC)进行聚氨基酸合成的研究方兴未艾(Macromolecular,2008,41,7913-7919)。适当拓展了适用聚氨基酸合成的氨基酸单体种类，特别是侧链含有可官能化基团的氨基酸。

但是，含酚羟基氨基酸-AC单体因含有酚羟基官能团，其反应活性强，在传统的NCA合成聚氨基酸方法中，酚羟基都需要进行保护。对于含酚羟基氨基酸-AC单体的直接聚合，目前尚无任何报道。

发明内容

本发明提供了一种含酚羟基氨基酸的氨基甲酸芳酯(含酚羟基氨基酸-AC)单体，性质稳定，能够长时间保存；本发明同时提供了该单体的制备方法，其合成路线简单、合成过程简单易行，原料廉价易得，适合工业化生产；本发明还提供了利用所述含酚羟基氨基酸-AC单体合成聚氨基酸的方法，该聚合方法的反应条件温和，无需对酚羟基基团进行保护/脱保护处理，极大简化了氨基酸聚合工艺；聚合所得的聚氨基酸侧链带有酚羟基，其反应活性强，具有后功能化潜质，相应地，本发明提供了具有酚羟基官能团的平台聚合物。

本发明所述的含酚羟基氨基酸-AC单体是指以含酚羟基氨基酸为原料合成的具有聚合活性的氨基甲酸芳酯类单体，以下简称含酚羟基氨基酸-AC单体，具有如式Ⅰ或式Ⅱ所示结构：

其中，n为≥1的整数，R₁～R₅独立地选自H、烷基、氰基、氟代烷基、羟基、烷氧基、芳氧基、硝基或卤素，可以相同也可以不同，且R₁～R₅取代基中中至少有一个为羟基；R₆～R₁₀独立地选自H、烷基、氰基、氟代烷基、羟基、烷氧基、硝基或卤素，可以相同也可以不同。