[发明专利]一种负载功能化L-脯氨酸的具有温度/磁双响应性的杂化微球制备方法

摘要

本发明公开了一种负载功能化L‑脯氨酸的具有温度/磁双响应性杂化微球的制备方法。本发明的技术要点为：通过可逆加成链转移（RAFT）聚合法将功能化的L‑脯氨酸ProlA、温敏性单体N‑异丙基丙烯酰胺NIPAM及亲水性单体寡聚乙二醇丙烯酸酯OEGA聚合成具有温度响应性的两亲性嵌段聚合物，利用“点击化学”方法将上述嵌段聚合物负载到磁性Fe₃O₄纳米粒子上，得到具有温度和磁双响应性的杂化微球。本发明的杂化微球可用于水相中催化直接不对称Aldol反应，反应体系的温度高于嵌段聚合物的低临界溶解温度（LCST）有利于Aldol反应的催化效率的提高和有机产物的释放，利用其磁性可高效分离回收该杂化微球，可重复使用。

主权项

1.一种负载功能化L‑脯氨酸的具有温度/磁双响应性的杂化微球制备方法，其特征在于按照如下步骤进行：步骤一、制备功能化O‑丙烯酰基‑4‑羟基‑L‑脯氨酸ProlA, 在烧瓶中加入三氟乙酸CF3CO2H，置于冰水浴中，搅拌下将反‑4羟基‑L‑脯氨酸C5H9NO3加入到烧瓶中，除去不溶物，加入三氟甲磺酸CF3SO3H，静置5分钟后，向烧瓶中加入丙烯酰氯C3H3OCl，室温充分搅拌，然后加入三氟乙酸CF3CO2H，室温下继续搅拌使充分反应，然后把烧瓶置于冰水浴中冷却，后加入的乙酸乙酯与石油醚混合溶液，真空抽滤，获得白色晶体，用乙醚多次洗涤白色晶体，然后将白色晶体在室温通风条件下干燥，获得白色粉末状的功能化O‑丙烯酰基‑4‑羟基‑L‑脯氨酸ProlA；步骤二、制备无规共聚物P(NIPAM‑co‑ProlA)，将N‑异丙基丙烯酰胺NIPAM、功能化O‑丙烯酰基‑4‑羟基‑L‑脯氨酸ProlA、链转移试剂苄基三硫代碳酸酯基丙酸BSPA和偶氮二异丁腈AIBN溶解在N,N‑二甲基乙酰胺DMAC中，冰水浴下通入氮气除去其中的氧气，然后在氮气保护下，油浴中反应18小时，反应完成后，用乙酸乙酯和石油醚混合溶液，沉析多次，反应产物真空干燥，得到无规共聚物P(NIPAM‑co‑ProlA)；步骤三、制备嵌段聚合物P(NIPAM‑co‑ProlA)‑b‑POEGA将步骤二制得的无规共聚物P(NIPAM‑co‑ProlA)、寡聚乙二醇丙烯酸酯OEGA、偶氮二异丁腈AIBN加入到N,N‑二甲基乙酰胺DMAC中，超声震荡至完全溶解，冰水浴下，通氮气除去其中的氧气，在油浴中反应18小时，反应完成后，加入石油醚和乙酸乙酯的混合溶液，沉析多次，取下层黄色粘稠物，真空干燥，将干燥后的产物溶于水中，加入三乙胺，调节pH至6~7，用截留分子量为3500的透析袋，透析除去三乙胺盐，真空干燥，得到嵌段聚合物P(NIPAM‑co‑ProlA)‑b‑POEGA；步骤四、制备改性Fe3O4纳米粒子，将六水三氯化铁FeCl3·6H2O、无水乙酸钠CH3COONa、聚乙二醇PEG（200）溶于乙二醇中，200℃时充分反应，自然冷却至室温后用去离子水和无水乙醇洗涤数次，用外加磁场收集产物，真空干燥，即得磁性纳米粒子Fe3O4，将磁性纳米粒子Fe3O4分散于乙醇、去离子水和NH3·H2O的混合溶液中，加入γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH‑570，搅拌使反应完全，所得产物用磁铁分离，用水和乙醇分别洗涤后，干燥获得黑色晶体即为改性Fe3O4纳米粒子；步骤五、制备共聚物(P(NIPAM‑co‑ProlA)‑b‑POEGA)‑SH，将步骤三制备的嵌段聚合物P(NIPAM‑co‑ProlA)‑b‑POEGA、硼氢化钠NaBH4溶于甲醇CH3OH，调节pH=11~13，通入氮气，密封搅拌，反应结束后，透析，干燥，得到共聚物(P(NIPAM‑co‑ProlA)‑b‑POEGA)‑SH；步骤六、制备负载功能化L‑脯氨酸的具有温度/磁双响应性的杂化微球，将步骤五制备的共聚物(P(NIPAM‑co‑ProlA)‑b‑POEGA)‑SH、步骤四制备的改性Fe3O4纳米粒子、N,N‑二甲基甲酰胺DMF，装入密闭容器中，通入氮气，充分反应，将产物在真空中干燥获得黑色晶体即为L‑脯氨酸的具有温度/磁双响应性的杂化微球Fe3O4@P(NIPAM‑co‑ProlA)‑b‑POEGA。