[发明专利]一类C2对称双联含氮杂环氟碳表面活性剂及其水相胶束的制备

说明书

本发明属于有机光化学，有机氟化学和药用表面活性剂领域，特别涉及到一类C2对称双联型含氮杂环氟碳表面活性剂及其水相胶束的制备。采取了光反应合成中间体双(N‑(3‑叠氮基丙基)‑双(‑3‑甲基‑3‑全氟辛基)‑4，4’‑联苯基双吲哚酮，用紫外‑可见光照射进行光化学分子内闭环反应，然后在硫酸铜/抗坏血酸钠的催化下，中间体与单丙炔基‑单甲基‑聚乙二醇进行点击反应制得一类C2对称双联含氮杂环氟碳表面活性剂。本发明的合成方法简便易行，合成过程中均使用了低毒高效并且商业化的绿色化学试剂，是一种原子经济性的合成方法。

技术领域

本发明涉及有机光化学，有机氟化学和药用表面活性剂技术领域，特别涉及一类C2对称双联含氮杂环氟碳表面活性剂及其水相胶束的制备。

背景技术

本发明对于背景技术的描述与本发明相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本发明的内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本发明在首次提出申请的申请日的现有技术。

氟碳表面活性剂具有化学稳定性及热稳定性，其水溶液的表面张力非常低(～2×10^-6N/cm)。其特殊疏水性和疏油性是氢碳型表面活性剂所不具备的。低的表面张力意味着做较少的功就能使表面展开，容易形成薄膜及容易形成泡沫。随着氟碳链长度的增加，其表面活性增加。氟碳表面活性剂，当其碳原子数达到8～12时表面活性为最佳。氟碳表面活性剂因其独特的表面性质，如低表面能、自清洁性、良好的耐受性等，广泛应用于食品包装、船舶抗微生物吸附涂层材料等。将氟碳表面活性剂同时引入到材料中，可获得具有优异抗菌性能的材料，也是当今抗菌材料研究和开发的重要方向。因此开发新型氟碳表面活性剂具有重要意义和实用价值。

C₂对称双联型表面活性剂(Dimeric Surfactant)是一类特殊结构的表面活性剂，其分子中含有两个或两个以上亲水亲油基团。其类似于两个单链表面活性剂分子的二聚物。该类表面活性剂的联结基团可以是刚性链也可以是柔性链,与相同碳原子数的单链表面活性剂相比，C₂对称双联型表面活性剂表面张力的临界胶束浓度(CMC)可以降低约2个数量级，目前真正工业化的产品仅只有几种。目前已有的双联型表面活性剂以阴离子、阳离子型居多数，含有中性亲水链的氟碳表面活性剂报道很少，尚处于起步探索阶段，值得大力投入研究开发。

开发高效合成含氟有机分子的方法是目前有机氟化学中的重点方向，芳基磺酰基丙烯酰胺最近被认为是一种用于氟化官能化的多功能烯烃底物，其可以通过芳基磺酰基丙烯酰胺基团的三氟甲基化/芳基迁移/脱磺酰化级联反应，生成α-芳基-β-三氟甲基酰胺。绿色环保的光化学反应也可以用来合成含氟有机化合物，通过基于金属钌Ru的光氧化还原催化，使用CF₃SO₂Cl作为CF₃来源的芳基磺酰基丙烯酰胺基团的相似自由基级联反应，达到引入含氟分子单元的目的。而功能氟碳表面活性剂的光化学合成未见报道。基于申请者之前的工作中研发的系列光化学合成天然杂环吲哚类药物和生理活性化合物中间体的方法(Tetrahedron Letters 2017,58,329-332；Tetrahedron Letters 2017,58,2127-2130)，以及点击化学合成脂质功能分子及其胶束体系的制备的方法(BioorganicMedicinalChemistry.2013,21,6366-6377，中国专利CN102161688B)。我们尝试将绿色光化学合成-点击化学合成方法结合应用到功能氟碳表面活性剂的制备反应中,使得该功能氟碳表面活性剂的合成进一步简便化，环保化和绿色化。相关的一类C₂对称双联含氮杂环氟碳表面活性剂的制备方法在实验室中得到了成功的应用。在上述工作的基础上，我们进一步的制备了该类C₂对称双联含氮杂环氟碳表面活性剂的水相胶束。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一类C₂对称双联含氮杂环氟碳表面活性剂，及其水相胶束的制备。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一类C2对称双联含氮杂环氟碳表面活性剂，包括以下步骤：