[发明专利]一种含酰胺键全氟聚醚表面活性剂的制备方法及其应用

说明书

公开一种含酰胺键全氟聚醚表面活性剂的制备方法，该方法包括：将全氟羧酸聚醚溶于溶剂中，并在‑5‑5℃下与相当于全氟羧酸聚醚1.0‑1.5倍摩尔当量的有机碱缚酸剂及1.0‑1.5倍摩尔当量的转酰胺试剂混合，得溶液A；将末端氨基修饰的亲水基溶解在溶剂中，并在‑5‑5℃下与相当于亲水基2.5‑3.5摩尔当量的有机碱缚酸剂混合，得溶液B；以全氟羧酸聚醚与末端氨基修饰的亲水基的摩尔比为1:(0.5‑1.5)的比例混合溶液A和B，并使其在‑5‑5℃下反应，之后将反应体系升温至15‑65℃继续反应得所述表面活性剂。该方法简单、快速、环保且产率高，有利于快速批量工业化生产。还公开了所述表面活性剂的应用。

技术领域

本发明属于表面活性剂领域，具体涉及一种制备含有酰胺键的全氟聚醚表面活性剂的方法及该表面活性剂的应用。

背景技术

微液滴因具有微小体积、独立腔室以及快速的传质传热效应而被广泛应用于微反应器、复杂多核-壳结构的制备和生物医学应用研究，如药物包封、靶向给药系统和单细胞分析。液滴具有单分散性好和高可控的特点，因此它为容纳微纳尺度生化反应提供了绝佳的场所。液滴稳定性是液滴微流控技术中应用的关键，并且稳定的液滴系统在生化分析、生物活性的高通量筛选方面有巨大的应用潜力。

氟化油由于具有良好透气性、化学和生物惰性、粘度小以及易挥发等优势，被广泛作为连续相应用于液滴微流控中。由于氟化油与常规碳氢化合物溶解度低，使得氟化油在液滴微反应器中的应用受到了限制。一种行之有效的方法就是，使用氟化表面活性剂。氟化表面活性是将常规表面活性剂疏水尾链中H原子用F原子替换，可以极大的增加表面活性剂在氟化油中的溶解性。另外，该类表面活性剂的“极性”头基可以是亲水头基也可以是亲脂肪相的长链脂肪头基，使得氟化表面活性剂吸附在氟化油与不相溶相界面，从而达到稳定氟化油-水界面。因而，氟化表面活性剂是氟化油作为液滴微流控中优良载体的关键因素。

目前已报到的氟表面活性剂的合成方法主要有酰氯法和“点击”化学法，但是这些方法均具有一些缺点，如反应温度高、过程繁琐、产率低。另外，由于有些反应涉及腐蚀性环境污染的二氯亚砜，三氯化磷等有毒试剂，后续反应需要使用大量的氟溶剂，也存在价格昂贵，环境危害大的缺陷。所以，亟需根据不同的应用场景探索出合成时间短、反应过程简单的氟化表面活性剂的方法。

本领域研究者多方尝试以期在不同角度改进含氟表面活性剂及其制备或合成，例如，CN 108285537 A提供了一种具有热稳定性且生物兼容的含酰胺键的含氟非离子表面活性剂；CN 106823986 A提供一种三段式氟表面活性剂，其通过使含氟聚醚与聚乙二醇二胺混合反应而得；CN 107754723 A提供一种可用于高通量数字微滴PCR的氟碳表面活性剂，纯度高，且具有良好的生物兼容性和稳定性，其通过使阳离子部分和阴离子部分在水油两相界面静电相互作用得到。

发明内容

本申请发明人针对上述问题，提供了一种制备含酰胺键全氟聚醚表面活性剂的方法，所述方法具有制备简单、快速、环保且产率高的特点。

根据本发明的，提供一种含酰胺键全氟聚醚表面活性剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

溶液A的制备：将式(I)所示的全氟羧酸聚醚溶于溶剂中，并在-5℃-5℃下，与相当于全氟羧酸聚醚1.0-1.5倍摩尔当量的有机碱缚酸剂及1.0-1.5倍摩尔当量的转酰胺试剂混合，得到含以下式(II)所示的中间产物的溶液A；

其中，m＝20-90，R为C1-C6烷基；

溶液B的制备：将末端氨基修饰的亲水基溶解在溶剂中，并在-5℃-5℃下与相当于所述亲水基2.5-3.5摩尔当量的有机碱缚酸剂混合例如10-60min，得溶液B；