[发明专利]一种手性荧光自分类聚合双官能团引发剂及其制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物催化合成领域，具体涉及一种手性荧光自分类聚合双官能团引发剂及其制备方法及其应用，可“一锅法”杂化聚合异腈与丙交酯或ε-己内酯单体。

背景技术

罗丹明具有长波长的吸收和发射，高吸收系数和量子效率，以及良好的光稳定性。它广泛提供在工业着色，生物标志物使用，离子的检测等方面有很好的应用。作为一个荧光团和生色团，具有出色的光物理性能，罗丹明衍生物是非荧光和无色的，而开环的相应的螺内酰胺则会产生强烈的荧光发射和粉红颜色，一般来说，在通过在螺内酯活化的羰基的酸性溶液中，罗丹明衍生显示一个红色的颜色变化并产生较强的荧光。

20世纪30年代，Carothers教授就合成了内酯的聚合物，并对聚合物制备的条件做了相关的研究。此后许多学者对内酯的聚合机理、动力学、热力学做了深入的研究，为内酯聚合的发展奠定了坚实的基础。聚己内酯、聚丙交酯是一种合成高分子生物医用材料，生物相容性和生物降解性能优越，近年来生物材料在医药领域得到了越来越广泛的应用。

手性是自然界中广泛存在的一种现象，螺旋结构也是生物分子的核心结构模块。已有的工作表明，手性单体与非手性单体均能形成螺旋结构聚合物甚至手性超分子聚合物，而通过向分子中引入手性基团是获得手性聚合物的有效手段之一。唐本忠教授等人向分子中引入手性氨基酸或糖取代基，使聚乙炔侧链形成不对称中心，从而诱导螺旋结构的形成，并且氨基酸分子内或分子间的氢键能够很好的稳定螺旋结构。

聚异腈(poly isocyanide)是最早发现的具有稳定螺旋构象的高分子之一，其性质稳定、单体易得、聚合方法简单、在溶液中和固态时均能很好的保持螺旋结构，因而是一种非常有意义的人工合成聚合物，利用手性中心来诱导聚异腈产生单一的螺旋是十分有意义的。

杂化共聚在高分子合成领域具有重要的意义，它能够基于不同的聚合机理，“一锅法”自分类聚合产生新型的共聚物，为高分子化学及聚合物的应用开拓了新的领域和新的研究方向。然而，杂化聚合的实施也是非常困难的，目前关于这类的报道并不多见。

向异腈和内酯杂化聚合物上引入罗丹明衍生物荧光分子尚属首例，这类聚合物结合了荧光分子、聚异腈、聚内酯三者的优秀性能。

综上所述，本领域的技术人员致力于开发一种催化活性高的催化剂用于异腈、ε-己内酯的“一锅法”杂化共聚，合成具有生物相容性、可降解的荧光共聚物。通过荧光的变化来跟踪靶细胞，从而为聚异腈、ε-己内酯杂化共聚以及合成生物相容性材料提供新的聚合方法和聚合体系。

发明内容

本发明旨在提供一种双官能团引发剂及其制备方法，本双官能团荧光分子引发剂在分子上引入了手性中心、生色基团，可“一锅法”杂化聚合异腈与丙交酯或ε-己内酯单体，具有很好的自分类聚合能力，催化活性高、性质稳定，得到的聚合物依然具有相应的刺激响应性。

本发明采用的技术方案如下:

一种手性荧光自分类聚合双官能团引发剂，其特征在于:其由罗丹明衍生物与BOC-保护氨基酸反应，脱去BOC-保护后，在氨基上引入双官能团的荧光杂化聚合物，所述的罗丹明衍生物为罗丹明B与二胺类物质反应制备而得，所述的BOC为保护氨基常用的二碳酸二叔丁酯，双官能团引发剂的结构由如下通式表示:

其中R₁为(CH₂)n,(n＝0,1,2,3……)；

R₂为氨基酸的R基。

所述的手性荧光自分类聚合双官能团引发剂的制备方法，其特征在于按以下步骤操作:

a、将罗丹明B与二胺类物质反应后，分离、洗涤并干燥后得到中间体Ⅰ；

b、将氨基酸、二碳酸二叔丁酯、氢氧化钠按摩尔比1:1.1:1.2的比例加入到四氢呋喃与水(2:1)的混合溶剂中室温反应过夜，分离、洗涤并干燥后得到boc保护的氨基酸；

c、将boc保护的氨基酸与中间体Ⅰ反应，分离、洗涤并干燥后得到中间体Ⅱ；

d、将所述中间体Ⅱ与过量的含有10％三氟乙酸的二氯甲烷溶液充分反应，分离、洗涤并干燥后得到中间体Ⅲ；

所述的中间体Ⅲ结构通式为:

其中R₁为(CH₂)n,(n＝0,1,2,3……)；

R₂为氨基酸的R基；