[发明专利]一种含双酰胺结构的两性离子单体及其制备方法

说明书

本发明提供一种含双酰胺结构的两性离子单体及其制备方法，首先以N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)和二甲胺为原料，通过迈克尔加成反应获得一端叔胺化的MBAA产物即第一步产物；再以第一步产物和丙烯酸为原料，在三乙胺的作用下，最终得到一种含双酰胺结构的两性离子单体。本发明单体制备方法简单，反应条件温和，可实现大批量制备，通过聚合反应易于制备两性离子基材料，其具有良好的抗生物污染能力，在船体抗污和生物医疗器械上都具有广泛应用。

技术领域

本发明涉及两性离子化合物合成技术领域，更具体地说涉及一种含双酰胺结构的两性离子单体及其制备方法。

背景技术

两性离子材料如羧基甜菜碱(CB)和磺基甜菜碱(SB)材料，具有高偶极矩和高电荷群，但整体仍然呈电中性，这种独特的分子结构使其具有不同的应用。目前，两性离子材料作为一种生物相容性材料，它可以在血清中抵抗非特异性蛋白吸附、使尿素中酶稳定性增高并且不失活、在血液循环过程中不诱导免疫应答。研究表明由于两性离子材料的超强水合作用，其在单一蛋白质溶液和未稀释的血清血浆中具有超低污染。与磺基甜菜碱(SB)相比羧基甜菜碱(CB)材料的防污能力更强，并且能够官能化，便于蛋白质固定；能够保持干细胞的多功能性，不会诱导其非特异分化，可用在生物传感和靶向药物递送。

两性离子材料还可以作为防污涂层，还应用在生物传感器、可移植医疗器械和海洋船舶等领域。海洋生物污损导致船体航行阻力增加，航行速度下降，堵塞和破坏管道；植入设备的生物污损会使人体产生血栓、凝血、免疫、感染等不良反应。两性离子材料对此都具有很好的防护效果。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种含双酰胺结构的两性离子单体及其制备方法，本发明制备方法简单，合成条件温和，并且制备的两性离子单体中有双键、双酰胺键以及两性离子结构，有利于聚合物反应以及一些物理交联的发生。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种含双酰胺结构的两性离子单体，两性离子由季铵盐和羧酸盐组成，化学式如下：

一种含双酰胺结构的两性离子单体的制备方法，按照下述步骤进行：

步骤1，将N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)和二甲胺溶于有机溶剂中，置于10-50℃下反应12-60h，提纯后得到一端双键叔胺化的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)单体即第一步产物，其中，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)和二甲胺的摩尔比为(1-5):(1-2)；

步骤2，将步骤1制备得到的第一步产物和丙烯酸溶于有机溶剂中，置于5-40℃下反应12-78h后，向上述混合溶液中加入三乙胺后，置于5-40℃下反应12-30h，提纯后得到含双酰胺结构的两性离子单体，其中，第一步产物和丙烯酸的摩尔比为(1-2):(1-8)，第一步产物和三乙胺的摩尔比为(1-2):(1-10)。

在步骤1中，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)和二甲胺的摩尔比为(1-4):1，反应温度为10-40℃，反应时间为12-48h。

在步骤1中，所述有机溶剂采用甲醇。

在步骤2中，第一步产物和丙烯酸的摩尔比为1:(1-6)，反应温度为5-30℃，反应时间为12-72h。

在步骤2中，第一步产物和三乙胺的摩尔比为1:(1-8)，反应温度为5-30℃，反应时间为12-24h。

在步骤2中，所述有机溶剂采用丙酮。