[发明专利]一种由天然胆固醇衍生的聚乙烯亚胺功能阳离子聚合物、合成方法及其用途

权利要求书

1.一种由天然胆固醇衍生的聚乙烯亚胺功能阳离子聚合物，其结构可由化学结构通式(Ⅰ)表示：

其中，FG表示功能氨基砌块，其结构由脂肪醇、脂肪胺、芳香醇、芳香胺、羟基聚醚、氨基聚醚、氨基糖、氨基酸构成；m，n选自1~200的自然数；Aˉ表示阴离子部分，选自氯离子、溴离子、碘离子、硫酸根离子、硝酸根离子、高氯酸根离子、甲酸根离子、磷酸根离子、焦磷酸根离子、柠檬酸根离子或三氟乙酸根离子。

2.如权利要求1所述的一种由天然胆固醇衍生的聚乙烯亚胺功能阳离子聚合物，其所述功能氨基砌块（FG）选自下列的结构：甲氧基、乙氧基、丙氧基，异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、戊氧基、异戊氧基、己氧基、异己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基、十四烷氧基、十五烷氧基、十六烷氧基、十七烷氧基、十八烷氧基、乙胺基、丙胺基、异丙胺基、丁胺基、异丁胺基、戊胺基、异戊胺基、己胺基、庚胺基、辛胺基、壬胺基、癸胺基、十一烷胺基、十二烷胺基、十三烷胺基、十四烷胺基、十五烷胺基、十六烷胺基、十七烷胺基、十八烷胺基、单甲基一缩二乙二醇、单甲基二缩三乙二醇、单甲基三缩四乙二醇、单甲基四缩五乙二醇，氨基单甲基一缩二乙二醇、氨基单甲基二缩三乙二醇、氨基单甲基三缩四乙二醇、氨基单甲基四缩五乙二醇，分子量为400，1000，2000或5000的聚乙二醇PEG，分子量为400，1000，2000或5000的氨基单甲基聚乙二醇PEG。

3.如权利要求1所述的一种由天然胆固醇衍生的聚乙烯亚胺功能阳离子聚合物，其所述分子结构中的m，n，m优选为1~8，n优选为10~200。

4.如权利要求1所述的一种由天然胆固醇衍生的聚乙烯亚胺功能阳离子聚合物的合成方法，其特征通过下述步骤制备得到：

(1).天然胆固醇功能起始剂的制备：

在有机溶剂中，胆固醇对甲苯磺酸酯在碱催化下，和脂肪醇或脂肪氨基醇于20-100℃反应0.5-50h得到胆固醇单脂肪醇中间体；其中胆固醇对甲苯磺酸酯、脂肪醇或脂肪氨基醇、碱的投料摩尔比为1.0：1.0~4.0：1.0；所述的碱是三乙胺、1，4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷、1，8-二氮杂环[5，4,0]十一烯-7、吡啶、甲基吡啶或4-二甲氨基吡啶；将制备得到的胆固醇单脂肪醇溶于脱水干燥的有机溶剂中，滴加对甲苯磺酰氯于20-100℃反应0.5-50h得到天然胆固醇功能起始剂，其中胆固醇单脂肪醇、对甲苯磺酰氯、碱的投料摩尔比为1.0：1.0~4.0：1.0；

(2).酰胺聚合物的制备与功能化封端：

在有机溶剂中，将上述步骤（1）制备所得的天然胆固醇功能起始剂与2-乙基唑啉于80-130℃反应2-40h，加入氨基试剂进行封端，得到功能化封端的酰胺聚合物，其中天然胆固醇功能起始剂、2-乙基唑啉和氨基试剂的投料摩尔比为1.0：10.0-60.0：2.0；

(3).酰胺聚合物的水解：

将上述步骤（2）制备所得的功能化封端的酰胺聚合物加入过量酸中，于80-130℃反应10-30h得到一种由天然胆固醇衍生的聚乙烯亚胺功能阳离子聚合物。

5.如权利要求4所述的一种由天然胆固醇衍生的聚乙烯亚胺功能阳离子聚合物的合成方法，其特征是所述有机溶剂选自乙酸乙酯、四氢呋喃、1，4-二氧六环、二氯甲烷、三氯甲烷、二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、1，2-二氯乙烷、甲醇、乙醇、乙醚、乙腈、丙酮、苯或甲苯。

6.如权利要求4所述的一种由天然胆固醇衍生的聚乙烯亚胺功能阳离子聚合物的合成方法，其特征是所述天然胆固醇功能起始剂的制备步骤（1）中使用的脂肪醇或脂肪氨基醇选自1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1，10-癸二醇、2-氨基-1-乙醇、3-氨基-1-丙醇、4-氨基-1-丁醇、5-氨基-1-戊醇或6-氨基-1-已醇。