AT413102B

AT413102B - Verfahren zur herstellung von polymeren trägermaterialien auf basis von kohlenhydrat-bis-(meth)acrylamiden

Info

Publication number: AT413102B
Application number: AT0110004A
Authority: AT
Inventors: Thomas Dipl Ing Verdianz; Alexander Dipl Ing D Poschalko; Simone Dipl Ing Dr Knaus; Heinrich Dipl Ing Dr Gruber
Original assignee: Univ Wien Tech
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2005-11-15
Also published as: CN1997694B; US20080300383A1; WO2006000008A1; US7674839B2; CN1997694A; EP1761592A1; JP2008504410A; CA2572142A1; ATA11002004A

Description


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  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen polymeren Trägermaterialien auf Basis von (Meth)acrylamid-substituierten Kohlenhydraten und ihre Verwendung für Affinitätschromatographie bzw. Festphasensynthesen. 



  Seit Einführung der Festphasensynthese durch R. B. Merrifield (R. B. Merrifield, J. Chem. Soc. 85, 2149 (1963)) ist die automatisierte Festphasensynthese von Peptiden, Oligonucleotiden und Oligosacchariden in ständig zunehmendem Umfang angewendet worden. Die Einführung von Syntheserobotern zur simultanen, multiplen Synthese von Peptiden war der nächste Schritt in dieser Entwicklung. Weiters haben polymere Träger auch auf dem Gebiet der Affinitätschromatographie (P. Cuatrecasas el. al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 61, 636 (1968)) und der Immobilisierung von Enzymen bzw. Zellen grosse Bedeutung erlangt. 



  In den letzten Jahren hat sich der Anwendungsbereich von polymeren Trägermaterialien durch Einführung des Konzeptes der kombinatorischen Chemie auch auf andere Gebiete erweitert. Die kombinatorische Synthese von Substanzbibliotheken an fester Phase ist heute eine Schlüsseltechnologie der pharmazeutischen Industrie bei der Entwicklung und Optimierung neuer Wirkstoffe. Dieses Syntheseprinzip ist inzwischen auch auf die Herstellung einer Vielzahl von organischen Substanzklassen ausgedehnt worden (Combinatorial Chemistry, Hrsg.: G. Jung, Wiley VCH, Weinheim 1999). Nahezu alle Standardreaktionen der organischen Chemie lassen sich an fester Phase mit geeigneten Trägermaterialien, Anker- und Schutzgruppen durchführen. 



  Dies hat dazu geführt, dass kombinatorische Synthesen auch zunehmend in anderen Forschungsbereichen, wie bspw. Materialforschung und Katalysatorentwicklung eingesetzt werden. 



  Die Vorteile der Festphasensynthese liegen vor allem bei der Reaktionsdurchführung und bei der einfachen Aufarbeitung der Produkte, wodurch die Grundvoraussetzungen für automatisierbare Synthesen erfüllt sind. 



  Mit dieser enormen Ausweitung der Chemie an fester Phase hat auch der Bedarf an neuen, vielseitig einsetzbaren Trägermaterialien stark zugenommen. 



  Die Struktur, Morphologie, Partikelgrösse, hydrolytische und thermische Beständigkeit des polymeren Trägers ist bei allen Festphasensynthesen von entscheidender Bedeutung, da hierdurch die Kompatibilität mit dem organischen bzw. wässrigen Reaktionsmedium, aber auch die Zugänglichkeit der reaktiven Gruppen bestimmt wird. Somit ist die richtige Wahl der Trägermaterialien ausschlaggebend für den Erfolg einer Festphasensynthese. Im Bereich der Affinitätschromatographie bzw. Immobilisierung von bioaktiven Komponenten ist weiters die Bioverträglichkeit und Benetzbarkeit mit wässrigen Reaktionsmedien wichtig. 



  In den meisten Fällen werden Träger auf Basis von Styrol/Divinylbenzol verwendet, welche allerdings wegen der schlechten Quelleigenschaften beim Einsatz in wässrigen Medien gravierende Nachteile aufweisen (W. Tegge, R. Frank, J. Peptide Res. 49,355 (1997)). Deshalb sind auch polare Träger entwickelt worden, wie z. B. mit Polyethylenglykol (PEG) modifiziertes Po-   lystyrol/Divinylbenzol   (E. Bayer, Angew. Chem. 103, 117 (1991), G.   Barany etal.   US 5 235 028, WO 9204384 (1992)), Polyethylenglykol-bis-methacrylat vernetzte Träger (G.Barany US 5 656 707, M. P. Meldal US 5 352 756), sowie auch perlförmige Träger auf Basis von Cellulose (D.R. Englebretsen, Int. J. Peptide Protein Res. 40,487 (1992)) und Agarose (G. P. Vlasov et al., Zh. Obsh. Khim.   (Engt.   Trans.) 56, 1450 (1987), C.R.

   Nakaie PCT   Int.   Appl (2001) WO 0146216 A2 20010628). Weiters sind auch polare Träger auf Basis von Saccharosemethacrylat-Gemischen (H. Gruber, Monatsh. Chem. 112, 273-85 (1981)) und Glucosemonomethacrylat (T. Rohr et al., Acta Polym. 50, 286-292 (1999)) beschrieben Alle diese Trägermaterialien weisen verschiedene Nachteile auf. So ist die Länge der Polyethylenglykol (PEG) -Ketten bei der Polystyrol-Modifizierung schwer kontrollierbar, es bilden sich zusätzliche Vernetzungsstellen und die Reaktionen an diesen PEG-PS-Harzen verlaufen mit steigendem Molekulargewicht des PEG sehr langsam. 

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  Bei den auf natürlichen Kohlenhydraten wie Agarose oder Cellulose basierenden Trägern, ist die Morphologie (Porendurchmesser, Innere Oberfläche, Partikelgrösse) vorgegeben und kann nur sehr eingeschränkt gesteuert werden, zudem ist ihre mechanische Stabilität meist unzureichend für kontinuierlichen Säulenbetrieb. Saccharosemethacrylat-Träger werden durch Fällungspolymerisation erhalten und sind nur schwach vernetzt, wodurch ausschliesslich Gel-Typen resultieren.

   Zwar ist hier wegen der Wasserlöslichkeit der niedrig substituierten Monomergemische auch die Möglichkeit einer inversen Suspensionspolymerisation gegeben, jedoch sind mit dieser Methode die Möglichkeiten der Reaktionssteuerung sehr eingeschränkt, da sich die meisten wasserverträglichen Porenbildner zur Steuerung der Morphologie stark auf die Löslichkeit der Monomergemische auswirken und damit auch der Vernetzungsgrad nicht mehr eingestellt werden kann. Auch bei   Glucosemonomethacrylat-Trägern   lässt sich die Hydrophilie wegen der geringen Zahl der Hydoxylgruppen nur in relativ engen Grenzen variieren. 



  Ein weiterer gravierender Nachteil dieser Träger ist der Aufbau über Esterbindungen. Die hierdurch naturgemäss gegebene Hydrolyseanfälligkeit kann beim Einsatz in sauren oder basischen Medien zur Zerstörung des Trägers führen, wodurch speziell im Bereich der Festphasensynthesen die Anwendbarkeit stark eingeschränkt wird. 



  Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von polymeren Trägern deren Morphologie (Partikelgrösse, Porosität), Vernetzungsgrad, sowie Quellbarkeit in wässrigen und organischen Medien gezielt eingestellt werden kann, deren reaktive Gruppen vielseitige Möglichkeiten zur Immobilisierung von Anker- und Schutzgruppen bieten, und die thermisch und hydrolytisch stabil sind. 



  Es wurde nun gefunden, dass diese Aufgabe mit (Meth)acrylamid-substituierten KohlenhydratDerivaten gelöst werden kann. 



  Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von polymeren Trägern auf Basis von Polyacryl- bzw. Polymethacrylsäureamiden von Monosacchariden, dadurch gekennzeichnet, dass man Acryl- bzw. Methacrylamid-Derivate von Kohlenhydraten mit geschützten HOGruppen der allgemeinen Formel 
 EMI2.1 
 worin R für Wasserstoff oder eine CH3-Gruppe steht, und mindestens ein X für die Gruppe -CO-CH3,   -CH2-C6H5,   -Si(CH3)3 steht, bzw.

   mindestens zwei Gruppen X zusammen für den Rest 
 EMI2.2 
 stehen, worin R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, einen Alkyl-Rest mit 1 bis 10 CAtomen oder einen aromatischen Rest, R3 einen Cycloalkyl-Rest mit 4 bis 10 C-Atomen oder einen Phenyl-Rest, und die restlichen X Wasserstoff bedeuten, worin Y den Rest-NH-, -CH2-NH-, oder -CO-NR4-Z-NR5- bedeutet, 
 EMI2.3 
 Cycloalkyliden-Rest mit 4-10 C-Atomen, oder einen aromatischen Rest mit 6 bis 30 C-Atomen, und worin R4 und Rs unabhängig voneinander für Wasserstoff, für einen Alkyl-Rest mit 1 bis 10 

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 C-Atomen oder einen aromatischen Rest stehen, polymerisiert - gegebenenfalls in Gegenwart von porenbildenden Additiven - und anschliessend aus dem so erhaltenen vernetzten Träger die Schutzgruppen teilweise oder vollständig abspaltet. 



  Ausgangsstoffe für die Herstellung der Bis-(meth)-acrylamide der Formel sind z. B. bekannte Diamine auf Basis von Kohlenhydraten, wie 1,6-Diamino-1,6-dideoxy-2,4:3,5-di-O-methylenglucitol, - mannitol oder -galactitol (US Pat. 3 463 790 (1969), Haworth et al. J. Chem. Soc. 155 (1944)) Erfindungsgemäss bevorzugt sind geschützte Kohlenhydrat-Diamine, deren Schutzgruppen unter milden Bedingungen abgespalten werden können, wie. z. B. 1,6-Diamino-1,6-dideoxy- 2,3:4,5-di-O-isopropyliden-galactitol, oder   1,6-Diamino-1,6-dideoxy-2,3:4,5-di-O-benzyliden-   galactitol. Diese Diamine können nach US-Pat. 3 463 790 (1969) aus den entsprechenden 1,6Dichlor-Derivaten hergestellt werden, wobei allerdings relativ niedrige Gesamtausbeuten erreicht werden.

   Nach einem bisher noch nicht bekannten Syntheseweg werden diese Diamine aber auch aus dem - ebenfalls noch nicht beschriebenen - Galactarsäuredimethylester in 64% Gesamtausbeute erhalten. 



  Erfindungsgemäss besonders bevorzugt sind neue Kohlenhydrat-Diamine, die durch Umsetzung von Aldarsäuredialkylestern mit überschüssigen Diaminen hergestellt werden. Bspw. wird Galactarsäuredimethylester zunächst mit 2,2-Dimethoxypropan geschützt und der so erhaltene 2,3:4,5-Di-O-isopropyliden-galactarsäure-dimethylester mit überschüssigem Ethylendiamin zum   2,3:4,5-Di-O-isopropyliden-galactarsäure-bis-(2-aminoethyl)-amid   umgesetzt. Durch Variation des bei dieser Synthese eingesetzten Diamines ist eine Vielzahl von neuen KohlenhydratDiaminen einfach und in hohen Ausbeuten zugänglich. Bevorzugt sind aliphatische Diamine mit 2 bis 20 C-Atomen, wie z. B. Ethylendiamin, Hexamethylendiamin, 1,12-Diaminododecan, 1,2Bis- (aminoethoxy)ethan oder Piperazin.

   Durch geeignete Wahl des Diamines lassen sich auch die Eigenschaften des resultierenden Kohlenhydrat-Diamines und damit die des polymeren Trägers beeinflussen. Setzt man bspw. bei der Synthese des Kohlenhydrat-Diamines 1,12Dodecandiamin ein, resultiert nach Methacryloylierung und Polymerisation ein Träger, dessen HO-Gruppen aufgrund geringer sterischer Hinderung für weitere Reaktionen leichter zugänglich sind. Andererseits erhöhen aromatische Reste die thermische Stabilität des polymeren Trägers. 



  Anstelle von Galactarsäureestern könne auch andere bekannte Kohlenhydrat-basierende Ester engesetzt werden, wie z. B. Glucarsäureester. Erfindungsgemäss kann der AldarsäureAlkylester auch mit anderen aus der Chemie der Kohlenhydrate bekannten Schutzgruppen versehen werden, wie z. B. Acetat-, Trimethylsilyl-, Benzyliden- oder Cyclohexyliden-Gruppen. Die Umsetzung mit Diaminen kann aber auch mit ungeschützten Aldarsäure-alkylestern durchgeführt werden. 



  Die geschützten Kohlenhydrat-Diamine werden anschliessend mit (Meth)acrylsäurederivaten zu Methacrylamiden umgesetzt. Hierzu können (Meth)acrylsäure, deren Ester, (Meth)acrylsäurechlorid oder Methacrylsäureanhydrid eingesetzt werden. Zur Herstellung von Bis-(meth)acrylamiden wird das Kohlenhydrat-Diamin mit dem (Meth)acrylsäurederivat mindestens im Molverhältnis 1 :2 eingesetzt, niedrigere Molverhältnisse führen zu Gemischen aus Mono- und Bis- (meth)acrylamiden, die aber erfindungsgemäss ebenso für die Polymerisation eingesetzt werden können. 



  Aus diesen Monomeren bzw. Monomer-Gemischen können bspw. durch Suspensionspolymerisation in wässrigen Medien die vernetzten polymeren Träger hergestellt werden. Weiters kann durch Zusatz von geeigneten Porenbildnern (Porogenen) die Morphologie gezielt gesteuert werden. Durch Variation von Vernetzungsgrad und/oder des Porenbildners können auf diese Weise Gel-Typen, mikro- bzw. auch makroporöse Träger hergestellt werden. 

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  Das Monomerengemisch wird in einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel gelöst, gegebenenfalls ein Porenbildner, wie z.B. Toluol oder n-Octanol zugesetzt (wobei der Porenbildner auch gleichzeitig als Lösungsmittel für das Monomerengemisch fungieren kann), und nach Zusatz eines radikalischen Initiators und eines Suspensionsstabilisators unter Rühren in wässriger Suspension polymerisiert. Die Polymerisationstemperatur wird durch die Halbwertszeit des eingesetzten Initiators bestimmt. Die entstandenen Polymerpartikel, deren Grösse durch die Rührgeschwindigkeit gesteuert werden kann, werden abfiltriert, mehrmals mit geeigneten Lösungsmitteln gewaschen und getrocknet. Die so erhaltenen Polymere sind wegen der noch enthaltenen Schutzgruppen hydrophob und in Wasser nicht quellbar.

   Zur Abspaltung der Schutzgruppen werden die Polymerpartikel mit geeigneten Reagenzien behandelt, bspw. im Fall Isopropyliden-geschützten Monomere mit Trifluoressigsäure oder Essigsäure, im Fall der acetylierten Monomere durch milde alkalische Behandlung zur selektiven Abspaltung der Acetyl-Gruppen (bspw. mit 0,02 n Natriummethylat-Lösung in Methanol). Dadurch erhält man polymere Träger mit Hydroxyl-Gruppen, welche die Verträglichkeit mit wässrigen Medien gewährleisten und als zudem als Ankergruppen für Festphasensynthesen dienen können. 



  Die Polymerisation der erfindungsgemässen Monomere kann auch in Gegenwart von anderen Monomeren durchgeführt werden, wie. z.B. (Meth)acrylsäure, (Meth)acrylsäureestern, Styrol, Vinylacetat, N-Vinylpyrrolidon und anderen bekannten Monomeren. 



  Für die Verwendung in Festphasensynthesen können die erfindungsgemässen Träger über die HO-Gruppen nach bekannten Methoden aktiviert werden. Beispielsweise lassen sich für die Festphasensynthese von Peptiden durch direkte Kondensation von Aminosäuren an die HOGruppen der Träger hohe Beladungen erzielen. Wenn bei der Festphasensynthese starke Säuren, wie z.B. Trifluoressigsäure, eingesetzt werden, kann es ggf. zur unerwünschten Abtrennung der Peptide vom Polymerträger kommen. In diesem Fall ist es zweckmässig, vor Kopplung der ersten Aminosäure Amino-Gruppen in den Träger einzuführen und die restlichen HOGruppen zu schützen. Z. B. werden durch Aktivierung mit 1,1-Carbonyldiimidazol, Bromcyan bzw. Epichlorhydrin und anschliessende Kopplung von 1,6-Diaminohexan Beladungen bis 550 bzw. 750  mol/g erreicht.

   Analog erreicht man nach Aktivierung mittels Mitsunobu-Reaktion und anschliessende Kopplung mit Glycin und E-Aminocapronsäure einen Aminogruppen-Gehalt bis 550  mol/g. 



  Mit den erfindungsgemässen Polymerträgern lassen sich Peptidsynthesen bspw. auch nach der Fmoc-"double-coupling" Routine in Dimethylformamid unter Verwendung von N-a-Fmocgeschützten Aminosäuren durchführen, wobei Benzotriazol-1-yl-oxytris(dimethylamino)phosphoniumhexafluorophosphat (BOP) und N-Hydroxybenzotriazol (HOBt) als Kondensationsreagenzien und Diisopropylethylamin (DIPEA) als Base eingesetzt werden können. 



  Beispiele Beispiel 1 a) Herstellung von Galactarsäuredimethylester Zu einer Suspension von 65 g Galactarsäure (0. 31 mol) in 3800 ml Methanol werden unter heftigem Rühren 50 ml konzentrierter Schwefelsäure zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird während 30 Minuten zum Sieden erhitzt und für weitere 14 Stunden unter Rückfluss gerührt. 



  Die entstandene klare gelbliche Lösung wird auf etwa 2000 ml eingeengt und anschliessend auf 5 C abgekühlt wobei der Dimethylester als farbloser Feststoff kristallisiert. Nach Absaugen von Methanol, Waschen mit Diethylether und fünfstündigem Trocknen bei 50 C werden 71. 60 g (93 % d. Th. ) reiner Galactarsäuredimethylester erhalten. 



  MW : 238.20 ; Fp. 197-199  C; Rf 0. 82 (MeOH /   CHCI3   9 :1);   #H   (200 MHz;   DMSO-d6):   5. 02-4.69 (bs, 4H, OH), 4. 29 (s, 2H, CH-CH-CO), 3. 77 (s, 2H, CH-CH-CO), 3. 63 (s, 6H, CH3);   #C   

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 (200 MHz; DMSO-ds): 174.38 (2C, CO), 71. 48 (2C, CH-CH-CO), 70. 55 (2C, CH-CH-CO), 51.77 (2C, CH3) b) Herstellung von   2,3:4,5-Di-O-Isopropyliden-galactarsäuredimethylester   70 g (0.29 mol) Galactarsäuredimethylester wird zusammen mit 2. 76 g (14 mmol) wasserfreier p-Toluolsulfonsäure in 450 ml frisch destilliertem 2,2-Dimethoxypropan vorgelegt und unter mässigem Rühren während 12 Stunden unter Rückfluss erhitzt, wobei sich das anfangs farblose Reaktionsgemisch zunehmend dunkelrot verfärbt.

   Anschliessend wird zur Reaktionslösung 2 g wasserfreies Natriumcarbonat zugegeben, entstandener Methanol abdestilliert und 2,2Dimethoxypropan destillativ rückgewonnen. Der Rückstand wird in 250 ml Diethylether aufgenommen und 2 mal mit jeweils 150 ml gesättigter NaCI-Lösung, sowie ein mal mit Wasser gewaschen. Die wässrigen Lösungen werden mit 100 ml Diethylether gewaschen, die vereinigter organischen Extrakte über Na2S04 getrocknet und der Ether abgedampft. Nach Umkristallisieren aus 500 ml n-Hexan und Trocknen bei 50  C werden 78. 46 g (85 % d.

   Th. ) reiner 2,3:4,5- 
 EMI5.1 
 (n-Hexan/ Ethylacetat   3:1); #H   (200 MHz;   CDC13):   4. 60-4.53 (m, 2H, CH-CH-CO), 4. 49-4.40 (m, 2H, CH-CH-CO), 3. 76 (s, 6H,   COO-CH3),   1. 45 (s, 6H, CH3), 1. 39 (s, 6H, CH3); öc (200 MHz;   CDC13):   171. 37 (2C, CO), 112. 25 (2C, Cq), 78. 94 (2C, CH-CH-CO), 75.72 (2C, CH-CH-CO), 52. 52 (2C, COO-CH3), 26. 91, 25. 87 (4C, CH3) 
 EMI5.2 
 92. 7 g (0.29 mol)   2,3:4,5-Di-O-Isopropyliden-galactarsäuredimethylester   wird in Methanol gelöst und 195 ml (2. 9 mol, d = 0. 895) frisch destilliertes Ethylendiamin unter Rühren während 5 Minuten zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird für 2 Stunden zur Siedehitze erwärmt, anschliessend auf Raumtemperatur gekühlt und weitere 4 Stunden gerührt.

   Das entstandene Produktgemisch wird am Rotationsverdampfer von unumgesetztem Ethylendiamin und Methanol separiert. Der zähfliessende gelbe ölige Rückstand wird unter starkem Rühren in 1500 ml kalten Diethylether überführt und für 2 Stunden gerührt. Das ungelöste pulvrige   2,3:4,5-Di-O-Isopropyliden-   galactarsäure-bis(2-aminoethyl)amid wird filtriert und in 3 Portionen mit jeweils 100 ml Ether gewaschen. Nach 4 Stunden Trocknen bei 50 C wird das Reinprodukt in 92-protzentiger Ausbeute (100. 3 g) erhalten. 



  MW : 374.44 ; R, 0. 42 (CHCI3 / MeOH / NEt3 1:3:0.2);   #H   (200 MHz;   CDC13):   7. 10-6.91 (bs, 2H, CONH), 4. 72 (d, 2H, J=7.05, CH-CH-CO), 4. 46 (d, 2H, J=6.85 CH-CH-CO), 3. 35-3.22 (dt, 4H, 
 EMI5.3 
 CH3), 1. 25-1.15 (bs, 4H, NH2);   öc (200   MHz ;   CDC13):   171. 06 (2C, CO), 110. 75 (2C, Cq), 78.65 (2C, CH-CH-CO), 74. 97 (2C, CH-CH-CO), 41. 65 (2C, CONH-CH2), 41. 35 (2C, (2C, CH2-NH2), 26. 69, 25. 94 (4C, CH3) d) Herstellung von   2,3:4,5-Di-O-lsopropyliden-galactarsäure-N,N'-bis-[2-(2-methyl-     acrylamino)-ethyl]-amid   Eine Lösung von 100 g Diamin 3 (0.27 mol), 242 mg (1.1 mmol) 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol in 800 ml wasserfreiem Pyridin wird unter Rühren auf 65 C erhitzt und Methacrylsäureanhydrid (92 g, 0.59 mol) langsam zugetropft.

   Das Reaktionsgemisch wird bei 65 C für weitere 4 Stunden gerührt, anschiessend wird 300 ml Wasser rasch zugegeben und für weitere 10 Stunden gerührt. Die Reaktionslösung wird drei mal mit Ethylacetat extrahiert, die vereinigten organischen Phasen zwei mal mit einer gesättigten NaHC03-Lösung und zwei mal mit Wasser gewaschen, über Na2S04 getrocknet, filtriert und aufkonzentriert. Nach Ausfällen in 500 ml n-Hexan, Filtration, Waschen mit n-Hexan und vierstündigem Trocknen im Vakuum werden 113.1 g (82%)   reines Dimethacrylamid erhalten.

   MW : 510.59;#H (200 MHz; CDC13): 7. 27-7.07 (bs, 2H,   C (CH3)=CH2-CONH), 6. 81-6.61 (bs, 2H,   CH-CONH),   5. 69, 5. 29 (2s, 4H, C(CH3)=CH2), 4. 66 (d, 2H, J = 7. 04 Hz, CH-CH-CO), 4. 37 (d, 2H, J = 7. 05 Hz, CH-CH-CO), 3. 53-3.34 (m, 8H, CH2), 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 1. 90 (s, 6H, C(CH3)=CH2), 1. 44, 1. 38 (2s, 12H, CH3);   #C   (200 MHz;

   CDCI3): 172. 15 (2C, CO-   C(CH3)=CH2), 168. 98 (2C, CO-CH), 139. 41 (2C, C (CH3)=CH2), (2C, C(CH3)=CH2),   111.00 (2C, Cq), 78. 45 (2C, CH-CH-CO), 74. 82 (2C, CH-CH-CO), 40. 09 (2C,   CH-CONH-CH?),   39. 01 (2C,   CH2-NHCO-C(CH3)=CH2),   26. 63, 25. 92 (4C, CH3), 18. 50 (2C, C(CH3)=CH2) e) Suspensionspolymerisation von 1d   Ansatz wässrige Phase : g Wasser  
14. 4 g Natriumchlorid
0. 23 g Hydroxyethylcellulose (Tylose)   organische Phase : g Monomer (vgl. 1d)  
Porogen (Art und Menge vgl. Tab. 1)
0. 1 g   Azodiisobutyronitril   (AIBN) Um gelösten Sauerstoff aus den Reaktionslösungen zu verdrängen, werden zunächst beide Phasen 10 Minuten mit Stickstoff durchspült und danach vereinigt.

   Die anschliessende Polymerisation erfolgt bei 80 C und einer Rührgeschwindigkeit von 350 U/min für 6 Stunden unter Stickstoffatmosphäre. Die erhaltenen Polymerpartikel werden abfiltriert, mit 1 I Wasser und 300 ml Methanol gewaschen, danach am Soxhletextraktor 12 Stunden mit 150 ml Methanol extrahiert und schliesslich am Hochvakuum bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. 



  Ausbeuten u. Eigenschaften der Polymerpartikel vgl. Tabelle 1 f) Hydrolyse der Isopropyliden-Schutzgruppen 5 g Polymerpartikel aus 1e) werden in 65 ml 60%iger Essigsäure suspendiert, 4 Stunden bei 60 C mechanisch gerührt, anschliessend mit 300 ml Wasser sowie 300 ml Methanol gewaschen, am Soxhletextraktor 12 Stunden mit 150 ml Methanol extrahiert und schliesslich am Hochvakuum bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. 



  Ausbeute : 5 g Tabelle 1: Suspensionspolymerisationen von Monomer 1d 
 EMI6.1 
 
<tb> 
<tb> Monomer-Porogen <SEP> BET- <SEP> Durchschnittl. <SEP> BJH-PorenPolymer <SEP> Porogen <SEP> Verhältnis <SEP> Ausbeute <SEP> Oberfläche <SEP> Porenradius <SEP> volumen
<tb> [g/g] <SEP> [%] <SEP> [m2/g] <SEP> [nm] <SEP> [cm3/g]
<tb> P1 <SEP> n-Butylacetat <SEP> 1:2 <SEP> 59 <SEP> 3.2 <SEP> # <SEP> 0. <SEP> 014
<tb> P2 <SEP> Methylisobutylketon <SEP> 1 <SEP> :2 <SEP> 61 <SEP> 0.2 <SEP> C <SEP> 0. <SEP> 003
<tb> P3 <SEP> Methylisobutylketon <SEP> 1 <SEP> :1 <SEP> 76 <SEP> 66. <SEP> 28 <SEP> 27. <SEP> 7 <SEP> 0.494
<tb> P4 <SEP> 1-Octanol <SEP> 1 <SEP> :1 <SEP> 73A <SEP> 0. <SEP> 2 <SEP> 40. <SEP> 8 <SEP> 0. <SEP> 003
<tb> P5 <SEP> Methylisobutylketon <SEP> 1 <SEP> :

  1 <SEP> 82 <SEP> 10. <SEP> 3 <SEP> 5. <SEP> 6 <SEP> 0.001
<tb> / <SEP> 1-Octanol <SEP> 7@3
<tb> P6 <SEP> Methylisobutylketon <SEP> 1 <SEP> :1 <SEP> 74 <SEP> 41. <SEP> 0 <SEP> 31. <SEP> 5 <SEP> 0.364
<tb> /n-Butvlacetat <SEP> 3@7
<tb> P8 <SEP> Dibutylphtalate <SEP> 1 <SEP> :1 <SEP> 80B
<tb> P9 <SEP> Toluol <SEP> 1 <SEP> :2 <SEP> 65B <SEP> - <SEP> - <SEP> -
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 Beispiel 2 
 EMI7.1 
 galactarsäuredimethylester (vgl. 1b) wird zu einer Lösung von 34. 86 g (0.3 mol) 1,6Diaminohexan in 150 ml Methanol bei Raumtemperatur unter Rühren schnell zugegeben und für 6 Stunden unter Rückfluss gerührt. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch auf Umgebungstemperatur gekühlt und zur Trockene eingedampft. Überschüssiges 1,6-Diaminohexan wird bei 62 C   (10-3   mbar) abdestilliert.

   Das reine   2,3:4,5-Di-O-Isopropyliden-galactarsäure-bis(6-   aminohexyl)amid wird als klarer blassgelber zähfliessender Rückstand der Destillation mit 98 % d. Th. (14. 3 g) gewonnen. 



  MW : 486.66 ; Fp. 107-108  C; Rf 0. 35 (CHCl3 / MeOH / NEt3 1 :3:0.2);   #H   (200 MHz;   CDC13):   6. 71-6.55 (bs, 2H, CONH), 4. 68 (d, 2H, J=7.04, CH-CH-CO), 4. 43 (d, 2H, J=6.84 CH-CH-CO), 
 EMI7.2 
 CH3), 1. 51-1.18 (m, 16H, CH2 / 4H, NH2);   öc (200   MHz;   CDC13):   170. 60 (2C, CO), 110. 61 (2C, Cq), 78. 60 (2C, CH-CH-CO), 74. 84 (2C, CH-CH-CO), 41. 98 (2C,   CH-NH2),   38. 74 (2C, (2C, 
 EMI7.3 
 acrylamino)-hexyl]-amid Eine Lösung von 10 g Diamin 3 (0.021 mol), 22 mg (0.1 mmol) 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol in 100 ml wasserfreiem Pyridin wird unter Rühren auf 65 C erhitzt und Methacrylsäureanhydrid (8. 3 g, 0.053 mol) langsam zugetropft.

   Das Reaktionsgemisch wird bei 65 C für weitere 4 Stunden gerührt, anschiessend werden 40 ml Wasser rasch zugegeben und das Reaktionsgemisch für weitere 14 Stunden gerührt. Die Reaktionslösung wird 3 mal mit Diethylether extrahiert, die vereinigten organischen Phasen zwei mal mit Wasser gewaschen, über Na2S04 getrocknet, filtriert und aufkonzentriert. 11. 3 g (86%) reines Dimethacrylamid 11 wird nach Ausfällen in 200 ml n-Hexan, Filtration, Waschen mit n-Hexan und Trocknen bei Raumtemperatur erhalten. 



    MW : 622.79 ; #H (200 MHz; CDC13): 7. 29-7.08 (bs, 2H, C (CH3)=CH2-CONH), (bs, 2H,   CH-CONH), 5. 72, 5. 32 (2s, 4H,   C(CH3)=CH2),   4. 62 (d, 2H, J = 7. 09 Hz, CH-CH-CO), 4. 37 (d, 2H, J = 7. 09 Hz, CH-CH-CO), 3. 35-3.05 (m, 8H, NH-CH2), 1. 89 (s, 6H, C(CH3)=CH2), 1.64-1.51 (m, 8H,   NH-CH2-CH@),   1. 43, 1. 38 (2s, 12H, CH3), 1. 34-1.26 (m, 8H, CH2);   #C   (200 MHz;   CDC13):     172. 12 (2C, CO-C(CH3)=CH2), 168. 95 (2C, CO-CH), 140. 31 (2C, C (CH3)=CH2), (2C,   
 EMI7.4 
   C(CH3)=CH2)   c) Suspensionspolymerisation von 2b) Die Vorgangsweise von   Beispiel 1 e)   wird wiederholt, mit dem Unterschied, dass das Monomer 2b) eingesetzt wird.

   Je nach verwendetem Porogen werden Ausbeuten von 60 bis 85% Polymer erhalten, mit BET-Oberflächen von 0,5 bis 70,6 m2/g. d) Hydrolyse der Isopropyliden-Schutzgruppen 8 g Polymerpartikel aus 2c) werden in 65 ml 60%iger Essigsäure suspendiert, 4 Stunden bei 60 C mechanisch gerührt, anschliessend mit 300 ml Wasser sowie 300 ml Methanol gewaschen, am Soxhletextraktor 12 Stunden mit 150 ml Methanol extrahiert und schliesslich am Hochvakuum bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. 



  Ausbeute : 8 g

Claims

Patentansprüche : 1. Verfahren zur Herstellung von polymeren Trägern auf Basis von Polyacryl- bzw. Poly- methacrylsäureamiden von Monosacchariden, dadurch gekennzeichnet, dass man Acryl- bzw. (Meth)acrylamid-Derivate von Kohlenhydraten der allgemeinen Formel EMI8.1 worin R für Wasserstoff oder eine CH3-Gruppe steht, und mindestens ein X für die Gruppe -CO-CH3, -CH2-C6H5, -Si(CH3)3 steht, bzw.

mindestens zwei Gruppen X zusammen für den Rest EMI8.2 stehen, worin R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, einen Alkyl-Rest mit 1 bis 10 C-Atomen oder einen aromatischen Rest, R3 einen Cycloalkyl-Rest mit 4 bis 10 C- Atomen oder einen Phenyl-Rest, und die restlichen X Wasserstoff bedeuten, worin Y den Rest-NH-, -CH2-NH-, oder -CO-NR4-Z-NR5- bedeutet, worin Z einen Rest -(CH2)n- mit n=2-20, einen Rest -(CH2-CH2-O)x-CH2-CH2- mit x=1-10, einen Cycloalkyliden-Rest mit 4-10 C-Atomen, oder einen aromatischen Rest mit 6 bis 30 C-Atomen, und worin R4 und R5 unabhängig voneinander für Wasserstoff, für einen Al- kyl-Rest mit 1 bis 10 C-Atomen oder einen aromatischen Rest stehen, polymerisiert - gegebenenfalls in Gegenwart von porenbildenden Additiven - und anschlie- #end aus dem so erhaltenen vernetzten Träger die Schutzgruppen teilweise oder vollstän- dig abspaltet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Methacrylamid-Derivat EMI8.3 setzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Methacrylamid-Derivat EMI8.4 einsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Methacrylamid-Derivat EMI8.5 setzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass man Gemische aus mono- und disubstituierten (Meth)acrylamid-Derivaten von Kohlenhydraten einsetzt.