(甲基)丙烯酸環(huán)糊精酯制備的新方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種制備(甲基)丙烯酸環(huán)糊精酯的新方法，涉及高分子單體環(huán)糊精衍生物領(lǐng)域，具體涉及丙烯酸環(huán)糊精酯及其制備新方法。本發(fā)明是用環(huán)糊精和?；噭┤纾罕Ｂ取⒓谆Ｂ鹊?，在催化劑作用下，攪拌反應(yīng)，進(jìn)行醇解，沉淀后經(jīng)甲醇提純，真空干燥后得到(甲基)丙烯酸環(huán)糊精酯。用該產(chǎn)物與丙烯酸或丙烯酰胺等單體聚合可得到凝膠等高分子聚合物，可用于藥物制劑，亦可用于環(huán)境材料。本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)在于：操作簡便、快捷，無污染，節(jié)約能源，制備的產(chǎn)物收率高、生產(chǎn)成本得到極大降低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】(甲基)丙烯酸環(huán)糊精酯制備的新方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功能高分子材料領(lǐng)域，具體涉及丙烯酸環(huán)糊精酯及其制備新方法。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)糊精(cyclodextrin，簡稱⑶)，是淀粉在環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶的作用下發(fā)酵產(chǎn)生的一組環(huán)狀低聚糖。常見的環(huán)糊精有α、β、Y三種，分別由6、7、8個(gè)D-吡喃葡萄糖單元通過α -1，4糖苷鍵連結(jié)而成，呈“錐筒”狀，中間有一個(gè)直徑為0.7~1.0nm的空心洞穴，這個(gè)疏水空腔及其環(huán)狀骨架上的親水羥基使得環(huán)糊精具有內(nèi)壁疏水、外壁親水的特殊性質(zhì)，可與多種客體分子形成超分子包合物，從而使其在有機(jī)合成、分析化學(xué)、醫(yī)藥食品、環(huán)境保護(hù)和納米材料等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
[0003]近年來，隨著生物高分子材料研究的深入，環(huán)糊精由于其獨(dú)特的藥物包合及定向運(yùn)載功能正受到人們的青睞。為設(shè)計(jì)合成出具有環(huán)境響應(yīng)性以及多功能的環(huán)糊精聚合物，需對(duì)環(huán)糊精進(jìn)行化學(xué)修飾，以制備可聚合的功能單體。常用于修飾的?；瘎┯斜┧帷⒈Ｂ鹊?。修飾后的環(huán)糊精不但可以保持母體特有的包合作用，還表現(xiàn)出獨(dú)特的高分子效應(yīng)，能夠鍵入具有特殊功能的高聚物中，并進(jìn)一步應(yīng)用于分子印跡聚合物。因此，反應(yīng)性環(huán)糊精單體是合成環(huán)糊精高分子的重要中間體。
[0004]反應(yīng)性環(huán)糊精單體的合成方法主要有三種:丙烯酸間硝基苯酯酯交換法、丙烯酰氯直接?；ê?，3-二環(huán)己基碳化二亞胺縮合法三種方法。丙烯酸間硝基苯酯酯交換法需要首先制備丙烯酸間硝基苯酯，然后加入到堿性溶液中發(fā)生酯交換反應(yīng)，將水溶液減壓濃縮至干，DMF溶解，過濾除鹽。該制備過程較為繁瑣，且產(chǎn)物不易于分離提純、產(chǎn)率較低。丙烯酰氯直接酰化法需在堿性溶液中反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束，濾液亦需減壓濃縮至干，DMF溶解，過濾除鹽。該方法耗時(shí)較長，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)受反應(yīng)環(huán)境堿性程度影響很大，難于提純。1，3_ 二環(huán)己基碳化二亞胺縮合法雖然反應(yīng)條件溫和，但粗產(chǎn)物需用稀釋的乙酸、碳酸鉀處理，蒸餾水、甲醇溶解，丙酮沉淀提純，亦有痕量二環(huán)己基脲DCU存在于產(chǎn)物。此三種方法制備過程皆較繁瑣，不適于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種適于工業(yè)化生產(chǎn)的反應(yīng)性環(huán)糊精單體的制備方法，此方法的優(yōu)勢(shì)在于:反應(yīng)方法簡單，操作簡便、快捷，條件溫和，節(jié)約能源，不污染環(huán)境，產(chǎn)率可高達(dá)95%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種制備反應(yīng)性環(huán)糊精單體的新方法，是用環(huán)糊精和?；噭┰诖呋瘎┳饔孟?，攪拌反應(yīng)，進(jìn)行醇解，沉淀后經(jīng)甲醇提純，真空干燥后得到(甲基)丙烯酸環(huán)糊精酯。
[0007]本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，具體包括如下步驟:
[0008]1、反應(yīng)性環(huán)糊精單體的結(jié)構(gòu)式如下:
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種丙烯酸環(huán)糊精酯的制備方法，包括如下步驟: (1)稱取干燥環(huán)糊精溶于適量有機(jī)溶劑中，加入催化量催化劑，磁力攪拌，使其完全溶解； (2)在0°C冰水浴條件下，緩緩滴加?；瘎?甲基)丙烯酰氯，滴加完畢，慢慢升至室溫，反應(yīng)12h ； (3)反應(yīng)完畢，將反應(yīng)液加入適量丙酮沉淀，過濾，收集白色濾渣，40°C真空干燥后，濾渣溶解于甲醇，過濾，收集濾液，加入適量丙酮沉淀，收集濾渣，室溫真空干燥后，80°C真空干燥，得到白色產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述丙烯酸環(huán)糊精酯的制備方法，其特征在于所述環(huán)糊精為干燥的α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、Y-環(huán)糊精或它們的衍生物之一，110°C真空干燥，更優(yōu)選干燥β_環(huán)糊精。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述丙烯酸環(huán)糊精酯的制備方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑為二甲基甲酰胺、吡啶，更優(yōu)選擇二甲基甲酰胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述丙烯酸環(huán)糊精酯的制備方法，其特征在于所述環(huán)糊精原料與有機(jī)溶劑的質(zhì)量體積比為1: 4~10，更優(yōu)的為1: 6。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述丙烯酸環(huán)糊精酯的制備方法，其特征在于所述催化劑為含烷氨基吡啶功能基團(tuán)的化合物和聚合物等超親核反應(yīng)催化劑，其中包括:4_ 二烷基氨基吡啶系列如4-(N，N-二甲氨基)吡啶(DMAP)、4_ (N，N-二烯丙基氨基)吡啶(DAAP)，聚合物負(fù)載烷氨基吡啶，烷氨基吡啶高分子化合物，以及4-吡咯烷基吡啶(PPY)，N, N- 二甲基苯胺，四甲基乙二胺(TMEDA)，4-芐基吡啶，優(yōu)選4-(N，N-二甲氨基)吡啶(DMAP)，4-吡咯烷基吡啶(PPY)，4- (N, N- 二烯丙基氨基)吡啶(DAAP)，更優(yōu)選擇4- (N, N- 二甲氨基)吡啶(DMAP)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述丙烯酸環(huán)糊精酯的制備方法，其特征在于所述催化劑加入量為每摩爾反應(yīng)物加入0.05毫摩爾~0.6摩爾，優(yōu)選0.1摩爾。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述丙烯酸環(huán)糊精酯的制備方法，其特征在于所述?；瘎轷Ｂ?、羧酸或酸酐，包括:丙烯酰氯、2-甲基丙烯酰氯、3-甲基丙烯酰氯、3-苯基丙烯酰氯、丙烯酸、甲基丙烯酸，優(yōu)選丙烯酰氯、3-甲基丙烯酰氯、丙烯酸，更優(yōu)選丙烯酰氯；其加入量為環(huán)糊精摩爾數(shù)的I~15倍，更優(yōu)選10倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述丙烯酸環(huán)糊精酯的制備方法，其特征在于所述?；瘎┑渭油戤叄郎刂?0~35°C,優(yōu)選室溫下反應(yīng)；反應(yīng)完畢反應(yīng)液加入丙酮的量為反應(yīng)液體積的5~20倍，更優(yōu)選10倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述內(nèi)烯酸環(huán)糊精酯的制備方法，其特征在于所述白色產(chǎn)物丙烯酸環(huán)糊精酯，經(jīng)元素分析和1H-NMR數(shù)據(jù)計(jì)算其平均酰化度為I~3。
【文檔編號(hào)】C08B37/16GK103804528SQ201210453898
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月14日
【發(fā)明者】何華, 左朋禮, 鄒雯月, 皮埃爾·他目 申請(qǐng)人:中國藥科大學(xué)