CN101031638A - 树枝状聚合物刺激细胞生长的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物用于刺激细胞培养物生长或激活培养细胞的用途。
Description
本方面涉及树枝状聚合物刺激细胞生长的用途。
树枝状聚合物是由单体构成的大分子,所述单体根据树样过程组合在多官能中央核心周围。
树枝状聚合物,也称为“级联分子”,是具有限定结构、高度支化的功能性聚合物。这些大分子实际上是聚合物,因为它们以重复单元的组合为基础。然而,树枝状聚合物在下列范围内在根本上不同于传统聚合物,即它们由于其树样构造而具有特有的性质。树枝状聚合物的分子量和形式可以被精确控制,而且所有官能团均位于树样结构的末端从而形成表面,这使得它们易于接近。
树枝状聚合物通过一系列反应的重复而逐步构成,所述反应允许每个重复单元和末端官能团倍增。每个系列反应形成所谓的“新代(nouvelle génération)”。树样构造通过系列反应的重复而实现,这使得在每次反应循环结束时能够获得新代和数量增加的相同分支。在几代后,由于在外周存在众多末端官能团,树枝状聚合物通常呈现高度支化和多官能化的球状形式。
这样的聚合物特别已由Launay等人,Angew.Chem.Int.Ed.Engl.,1994,33,15/16,1589-1592,或还有Launay等人,Journalof Organometallic Chemistry,1997,529,51-58加以描述。
目前,如Vivier等人,Immunologie des Cancers(2003)edsMédecine-Sciences Flammarion所特别描述的,细胞,特别是细胞毒性细胞,尤其是NK类型的细胞的增殖在体外和体内基本上由细胞因子例如IL-2、IL-7、IL-15、IL-18、IL-21或IFNα/β进行诱导。这些细胞因子一般以重组蛋白的形式使用。然而,多个障碍限制了它们的使用。首先,这些化合物具有相对较高的基因工程生产成本。此外,它们在体内特别是在人类治疗中的用途遇到与其多效作用相关的升高的毒性。
例如,任选地可以寻找植物或细菌来源的化合物以刺激淋巴样细胞系细胞的生长。然而,获得显著量的纯的天然分子的困难以及与天然物质使用相关的问题将限制其在人类治疗中的使用。
因此,本发明的一个目的是提出利用生产成本低且基本上无毒的合成化合物来刺激细胞生长的新型方法。
本发明的另一目的是提出新的合成化合物,其可以用于刺激细胞生长。
本发明的另一目的还是提出包含细胞的新型药物组合物,其中所述细胞的生长由生产成本低且基本上无毒的合成化合物刺激。
因此,本发明涉及具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物用于刺激细胞培养物的生长或激活培养细胞的用途。
根据本发明使用的树枝状聚合物由核§构成,键链(
deliaison)以树样结构固定在该核上,所述键链自身由代链(
degénération)构成,中间链任选固定在每个离中央核最远的那代的链的末端上,单膦酸系或双膦酸系基团位于键链不与核连接的末端处。为了清晰起见,这些元件在图9中进行了示意性图解。
根据本发明,具有单膦酸系末端的树枝状聚合物或单膦酸系树枝状聚合物具有末端官能团-PO(OX)2,和具有双膦酸系末端的树枝状聚合物或双膦酸系树枝状聚合物在每个树样结构的末端处具有两个末端官能团-PO(OX)2,其中X表示-H或者-烷基、-芳基、-烷芳基或-芳烷基,或者相应的盐,所述盐由单膦酸系或双膦酸系末端和阳离子组合而成。对于给定的膦酸系基团,X基团可以是相同或不同的。
可以在化合物的最后分离和纯化过程中原位制备树枝状聚合物的盐。所述盐可以如此制备,即分开地使以其酸形式存在的经纯化的化合物与有机或无机碱反应,并分离由此形成的盐。盐包括胺化盐和金属盐。合适的金属盐包括钠、钾、铜、钙、钡、锌、镁和铝盐。优选钠盐和钾盐。合适的碱性无机盐由金属碱制备,所述金属碱包括氢化钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化铝、氢氧化锂、氢氧化镁、氢氧化锌。
有利地,根据一个具体实施方案,在本发明中使用的单膦酸系或双膦酸系树枝状聚合物的盐是药学上可接受的。
根据本发明,“刺激细胞培养物生长”这一表述是指,将上述树枝状聚合物加到细胞培养物中,使得在培养结束时能够获得比当这个培养在所述树枝状聚合物不存在下并于相同条件下进行时更大量的细胞。
有利地,具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物还可直接或间接引起细胞分化并导致获得新型细胞,所述新型细胞特别地能够通过膜标记物的特殊组合和/或膜标记物表达水平的特殊组合进行表征。这种现象被称为“培养细胞的激活”。
在上文所限定的用途的一个具体实施方案中,所涉及的细胞为造血细胞,即来自造血干细胞分化的细胞。
更具体而言,本发明涉及如上所述的具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物用于从生物样品制备细胞组合物的用途,所述细胞组合物富含表达受体NKG2D的淋巴样细胞系细胞。
根据本发明的富集的细胞组合物的特征在于,与这些相同细胞在其所来源的生物样品中的比例相比,它们包含更大比例的表达受体NKG2D的淋巴样细胞系细胞。
不是所有的淋巴样细胞系细胞都表达这种受体,更具体而言,它在牵涉先天免疫的细胞表面上出现,特别是在NK(天然杀伤细胞)型、γδT淋巴细胞型、CD8αβT淋巴细胞型的细胞表面上出现(S.Bauer等人,Science,1999,285,727-729;J.Wu,Science,1999,285,730-732)。
根据本发明,“生物样品”指取自生物的任何组织提取物,特别是全血和全血的细胞级分例如外周血单核细胞(PBMC)被视为生物样品。
在PBMC中发现的主要细胞类型为T和B淋巴细胞、NK细胞和单核细胞型细胞。
根据本发明的一个具体实施方案,具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物为第n代并且包括化合价为m的中央核或核心§,所述核可以与键链建立m-2个键,条件是m大于2,或者可以建立m-1个键,条件是m大于1,或者可以建立m个键,所述键链优选彼此相同并且其构成为:
·在每个键上以树样结构环绕核固定的代链,至少一个中间链任选固定在每个离中央核最远的那代的链的末端上,和末端基团固定在每个离中央核最远的那代的链的末端上或必要时固定在每个中间链的末端上,或
·在每个键上环绕核固定的中间链,末端基团固定在每个中间链的末端上;
所述末端基团由下式表示:
其中
A1表示N;P=Y基团,其中Y表示O、S、或任何原子;N-R基团;或C-R基团;R表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR′R″基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R′和R″互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
A2表示单键或含有1-6个成员的线性、支化或环状烃链,每个所述成员任选包含一个或多个杂原子,所述杂原子优选选自硫、氧、磷或氮原子,更优选氮原子,并且每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:H、含1-16个碳原子的烷基、卤素、-NO2基团、-NRR′基团、-CN基团、-CF3基团、羟基、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-24个碳原子的芳基或其中杂元素优选选自氧、氮或硫的杂芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R和R′互相独立地表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
A3表示H,或含有1-6个成员的线性、支化或环状烃链,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自硫、氮、磷或硅,更优选氮,每个成员可以任选由至少一个选自下列的基团取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基或
特别地,A3可以表示
每个A2是相同或不同的;
每个OX,对于每个膦酸系基团来说是相同或不同的,表示OH,O烷基,其中所述烷基包含1-16个碳原子,O芳基,其中所述芳基包含6-24个碳原子,O芳烷基,其中所述芳烷基包含7-24个碳原子,O烷基芳基,其中所述烷基芳基包含7-24个碳原子,OSiR′1R′2R′3,其中R′1、R′2和R′3相同或不同,表示含1-16个碳原子的烷基,或O-M+,其中M+是元素周期表中IA、IB、IIA、IIB或IIIA、IIIB族的元素的阳离子,M+优选选自钠、钾、铜、钙、钡、锌、镁、锂和铝原子的阳离子,或含1-100个碳原子的烃基,或含0-100个碳原子的含氮基团,例如NR1R2R3R4 +,其中R1、R2、R3和R4互相独立地表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
m表示1-20,特别是1-10,更特别是1-8的整数;
n表示0-12的整数;
所述中央核§表示包含1-500个原子的基团,并任选包含一个或多个杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷或硅。
根据本发明的一个具体实施方案,具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物为第n代并且包括化合价为m的中央核§,所述核可以与优选互相相同的键链建立m-2个键,条件是m大于2,或者可以建立m-1个键,条件是m大于1,或者可以建立m个键,m表示1-20,特别是1-10,更特别是1-8的整数,和n表示0-12的整数,所述键链的构成为:
·当n大于或等于1时,在每个键上以树样结构环绕核固定的代链,给定代的代链
-连接在紧低于给定代的那一代的代链上,或当给定代为第1代时,连接在核上,和
-连接在紧高于给定代的那一代的至少2个代链上,或
当给定代为第n代时,任选地连接在至少一个中间链上,末端基团固定在每个第n代代链的末端上或必要时连接在每个中间链的末端上,或
·当n为0时,在每个键上环绕核固定的中间链,末端基团固定
在每个中间链的末端上;
所述末端基团由下式表示:
其中
A1表示N;P=Y基团,其中Y表示O、S、或任何原子;N-R基团;或C-R基团;R表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR′R″基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R′和R″互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
A2表示单键或含有1-6个成员的线性、支化或环状烃链,每个所述成员任选包含一个或多个杂原子,所述杂原子优选选自硫、氧、磷或氮原子,更优选氮原子,并且每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:H、含1-16个碳原子的烷基、卤素、-NO2基团、-NRR′基团、-CN基团、-CF3基团、羟基、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-24个碳原子的芳基或其中杂元素优选选自氧、氮或硫的杂芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R和R′互相独立地表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
A3表示H,或含有1-6个成员的线性、支化或环状烃链,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自硫、氮、磷或硅,更优选氮,每个成员可以任选由至少一个选自下列的基团取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基或
特别地,A3可以表示
每个A2是相同或不同的;
每个OX,对于每个膦酸系基团来说是相同或不同的,表示OH,O烷基,其中所述烷基包含1-16个碳原子,O芳基,其中所述芳基包含6-24个碳原子,O芳烷基,其中所述芳烷基包含7-24个碳原子,O烷基芳基,其中所述烷基芳基包含7-24个碳原子,OSiR′1R′2R′3,其中R′1、R′2和R′3相同或不同,表示含1-16个碳原子的烷基,或O-M+,其中M+是元素周期表中IA、IB、IIA、IIB或IIIA、IIIB族的元素的阳离子,M+优选选自钠、钾、铜、钙、钡、锌、镁、锂和铝原子的阳离子,或含1-100个碳原子的烃基,或含0-100个碳原子的含氮基团,例如NR1R2R3R4 +,其中R1、R2、R3和R4互相独立地表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
所述中央核§表示包含1-500个原子的基团,并任选包含一个或多个杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷或硅。
根据其是否包含代链,键链具有两种类型。在同一分子中,所有键链是相同或不同的。特别地,代链使得能够倍增末端官能团的数量,并控制树枝状聚合物的大小。
“第n代树枝状聚合物”指包含n代代链的树枝状聚合物。因而,每个代链可以通过其所属代进行表征。
因此,第0代树枝状聚合物不包含任何代链,中间链直接与核连接。
第1代树枝状聚合物只包含1代代链,所述代链一方面与核连接,另一方面任选与至少1个中间链连接。
对于第2代树枝状聚合物,第1代的代链一方面与核连接,另一方面与第2代的至少2个代链连接,每个第2代的链与第1代的链连接并任选与至少1个中间链连接。
最后,以一般方式而言,对于第n代树枝状聚合物,n为3至12,i为2至n-1的整数,给定的第i代的代链与第i-1代(即紧低于给定代的那一代)的代链连接,并与第i+1代(即紧高于给定代的那一代)的至少2个代链连接。当i为n时,则第i代的代链与第n-1代的代链连接,并任选与至少1个中间链连接。
必要时,对于给定代的代链,“发散系数(coefficient dedivergence)”指与给定代连接且紧高于给定代的那一代的代链的数目。
根据本发明的一个优选实施方案,发散系数为2-5。
根据本发明的一个具体实施方案,对于给定代的代链,发散系数是相同,相反地,它在一代与另一代之间可以发生变动。
在本发明的一个具体实施方案中,对于给定的树枝状聚合物的每一代,发散系数是相同的。
根据本发明的一个更具体的实施方案,发散系数为2。
根据本发明的另一个具体实施方案,第n代的代链与相应于发散系数的许多末端基团或中间链连接。
有利地,高发散系数使得能够在给定代的树枝状聚合物的表面上放置大量的末端基团。
根据本发明的一个具体实施方案,对于同一代,代链彼此相同,但其在一代与另一代之间可以不同。
根据本发明的另一个具体实施方案,代链均彼此相同。
根据本发明的另一个具体实施方案,核§与m个相同的键链建立m个键,所述键链的构成为:
·在每个键上以树样结构环绕核固定的代链,每个离中央核最远的那代的链的末端固定在末端基团或中间链上,每个中间链的末端固定在末端基团上,或者
·在每个键上环绕核固定的中间链,每个中间链的末端固定在末端基团上。
根据这个实施方案,对于给定的树枝状聚合物,离中央核最远的那一代的全部代链固定在相同的取代基上,所述取代基可以是末端基团或中间链。
根据本发明的一个可替代的实施方案,所述核分别与m-2或m-1个相同的键链建立m-2或m-1个键,m表示3-20,特别是3-10,更特别是3-8的整数,所述键链的构成为:
·在每个键上以树样结构环绕核固定的代链,每个离中央核最远的那代的链的末端固定在末端基团或中间链上,和每个中间链的末端固定在末端基团上,或者
·在每个键上环绕核固定的中间链,每个中间链的末端固定在末端基团上。
剩下的1或2个键固定在键基团(groupe de liaison)上,所述键基团相同或不同,任选连接在一起,特别是通过共价键连接在一起,其构成为:
-上文定义的键链的一部分,或
-氢原子,或
-包含1-500个碳原子的烃基,所述烃基的构成特别为H或含有1-200个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自氮、氧、磷、硅或硫原子,含6-24个碳原子的芳基,含1-24个碳原子的杂芳基,羧基,>C=NR基团,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基,所述烃链的第一个成员优选为氧或氮。
特别地,上文定义的包含1-500个碳原子的烃基可以是荧光团或任何功能性化学基团。
根据本发明的另一个具体实施方案,所述代链选自任何含有1-12个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自氮、氧、硫、磷或硅,含6-24个碳原子的芳基,其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基,羧基,>C=NR基团,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-NRR′基团、-CN基团、-CF3基团、羟基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基,R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基。
根据本发明的另外一个具体实施方案,所述中间链选自相应于下式的基团:
-J-K-L-
其中
-J表示氧、硫原子或-NR-基团;
-K表示含6-24个碳原子的芳基、其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基、含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-L表示含有0-10个成员特别是0-6个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选是杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素、氧原子、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基。
根据本发明的一个更具体的实施方案,所述核选自:
-氮或硅原子;
-式
的环四磷腈基团,也标示为N4P4或P4N4。
本发明特别涉及PAMAM、DAB或PMMH结构的树枝状聚合物的上述用途。
PAMAM结构的树枝状聚合物特别由D.A.Tomalia,H.Baker,J.Dewald,M.Hall,G.Kallos,S.Martin,J.Roeck,J.Ryder,P.S.Smith,Polym.J.(Tokyo)1985,17,117;D.A.Tomalia,H.Baker,J.Dewald,M.Hall,G.Kallos,S.Martin,J.Roeck,J.Ryder,P.S.Smith,Macromolecules,1986,19,2466进行了描述。
DAB结构的树枝状聚合物特别由E.M.M.de Brabander-van denBerg,E.W.Meijer Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1993,32,1308进行了描述。
PMMH结构的树枝状聚合物特别在“A general synthetic strategyfor neutral phosphorus containing dendrimers”Launay N.,Caminade A.M.,Lahana R.,Majoral J.P.,Angew.Chem.1994,106,1682.Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1994,33,1589和“Synthesisof bowl-shaped dendrimers from generation 1 to generation 8”Launay N.,Caminade A.M.,Majoral J.P.,J.Organomet.Chem.1997,529,51中进行了描述。
下文显示了PAMAM类型的树枝状聚合物的一个例子,其中n=4且m=4:
下文显示了DAB类型的树枝状聚合物的一个例子,其中n=5且m=4:
下文显示了具有硫代磷酰核的PMMH类型的树枝状聚合物的一个例子,其中n=4且m=3:
下文显示了具有环三磷腈核的PMMH类型的树枝状聚合物的一个例子,其中n=2且m=6,没有中间链:
下文显示了具有环三磷腈核的PMMH类型的树枝状聚合物的另一例子,其中n=2且m=6,有中间链:
在一个具体实施方案中,本发明涉及具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物的如上限定的用途,所述树枝状聚合物相应于下述通式(1a):
其中n表示0-3的整数,即:
-当n=0时,式(1a)相应于下式(2a),
-当n=1时,式(1a)相应于下式(3a),
-当n=2时,式(1a)相应于下式(4a),
-和当n=3时,式(1a)相应于下式(5a),
并且在这个式中:
·所述中央核§选自下述基团:
·m表示3、6或8;
·所述代链相应于下式:
其中
-A表示氧、硫、磷原子或-NR-基团;
-B表示含6-24个碳原子的芳基、含1-24个碳原子的杂芳基,含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-D表示氢原子、含1-16个碳原子的烷基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-E表示氢原子、含1-16个碳原子的烷基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-G表示氧、氮、硫、硒、碲原子或=NR基团;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
·所述中间链相应于下式:
-J-K-L-
其中
-J表示氧、硫原子或-NR-基团;
-K表示含6-24个碳原子的芳基、其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基、含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-L表示含有0-10个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选是杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素、氧原子、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
·所述末端基团相应于下式:
其中,A1、A3和X先前已进行定义,每个X是相同或不同的。
在一个更具体的实施方案中,本发明涉及通式(1a)的树枝状聚合物的如上限定的用途,其中A3表示:
因而,所述通式(1a)相应于下述通式(1):
§、A、B、C、D、E、G、J、K、L、A1、A2、X、m和n如上定义。即,更具体而言,本发明涉及具有双膦酸系末端的树枝状聚合物的如上限定的用途,所述树枝状聚合物对相应于下述通式(1):
其中n表示0-3的整数,即:
-当n=0时,式(1)相应于下式(2),
-当n=1时,式(1)相应于下式(3),
-当n=2时,式(1)相应于下式(4),
-和当n=3时,式(1)相应于下式(5),
并且在这个式中:
·所述中央核§选自下述基团:
·m表示3、6或8;
·所述代链相应于下式:
其中
-A表示氧、硫、磷原子或-NR-基团;
-B表示含6-24个碳原子的芳基、含1-24个碳原子的杂芳基,含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-D表示氢原子、含1-16个碳原子的烷基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-E表示氢原子、含1-16个碳原子的烷基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-G表示氧、氮、硫、硒、碲原子或=NR基团;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
·所述中间链相应于下式:
-J-K-L-
其中
-J表示氧、硫原子或-NR-基团;
-K表示含6-24个碳原子的芳基、其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基、含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-L表示含有0-10个成员特别是0-6个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选是杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素、氧原子、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
·所述末端基团相应于下式:
其中,A1、A2和X先前已进行定义,每个X是相同或不同的。
根据一个优选实施方案,本发明涉及PMMH结构的通式(1)的树枝状聚合物的如上限定的用途,其中
§表示
m表示6;
n表示0、1或2;
A表示氧原子;
B表示苯基;
D表示氢;
E表示甲基;
G表示硫原子;
J表示氧原子;
K表示苯基;
L表示含2个碳原子的未取代的线性饱和烃链;
A1表示氮原子;
A2表示CH2基团;
X表示甲基或者氢或钠原子;
所述树枝状聚合物被称为GCn,n如上定义。
根据一个特别优选的实施方案,本发明涉及下式化合物的如上限定的用途:
或下式的GC1化合物的如上限定的用途:
和特别地下式(6)的化合物的如上限定的用途:
本发明还涉及具有双膦酸系末端的树枝状聚合物的如上限定的用途,所述树枝状聚合物相应于下述通式(7):
其中,n表示0-3的整数,m表示3、6或8,p表示m-1或m-2,和当p表示m-1时j表示0,且当p表示m-2时j表示1,即:
-当p=m-1时,式(7)相应于下式(8):
-当p=m-2时,式(7)相应于下式(9)
并且在上述式中:
·所述中央核§选自下述基团:
·所述代链相应于下式:
其中
-A表示氧、硫、磷原子或-NR-基团;
-B表示含6-24个碳原子的芳基、含1-24个碳原子的杂芳基,含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-D表示氢原子、含1-16个碳原子的烷基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-E表示氢原子、含1-16个碳原子的烷基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-G表示氧、氮、硫、硒、碲原子或=NR基团;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
·所述中间链相应于下式:
-J-K-L-
其中
-J表示氧、硫原子或-NR-基团;
-K表示含6-24个碳原子的芳基、其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基、含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-L表示含有0-10个成员特别是0-6个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选是杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素、氧原子、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
·所述末端基团相应于下式:
其中,A1、A2和X先前已进行定义,每个X是相同或不同的;
Z1和Z2是相同或不同的,任选连接在一起,特别是通过共价键连接在一起,并且表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自氮、氧、磷、硅或硫原子,含6-24个碳原子的芳基,含1-24个碳原子的杂芳基,羧基,>C=NR基团,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基,所述烃链的第一个成员优选为氧或氮。
更具体而言,本发明涉及PMMH结构的通式(8)的树枝状聚合物的如上限定的用途,其中
§表示
m表示6;
p表示5;
n表示0、1或2;
A表示氧原子;
B表示苯基;
D表示氢;
E表示甲基;
G表示硫原子;
J表示氧原子;
K表示苯基;
L表示含2个碳原子的未取代的线性饱和烃链;
A1表示氮原子;
A2表示CH2基团;
X表示甲基或者氢或钠原子;
Z1表示苯氧基;
所述树枝状聚合物被称为GCn′,n如上定义。
优选地,本发明特别涉及下述化合物的如上限定的用途:
-下述式的化合物:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2,所述化合物特别相应于下式(10)的GC1′化合物:
-或下述式的化合物:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2,和R表示选自下列的荧光基团:
所述化合物特别相应于下述式的化合物:
有利地,后面的树枝状聚合物是有荧光的。它们可以特别用于检测与树枝状聚合物结合的细胞和/或用于鉴定树枝状聚合物与细胞表面的结合位点。
本发明还涉及下式的具有双膦酸系末端的树枝状聚合物的如上限定的用途:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2,Q1和Q2相同或不同,表示P=S或环三磷腈(N3P3),当Q2表示P=S时,l表示2,或当Q2表示N3P3时,l表示5,和当Q1表示P=S时,k表示2,或当Q1表示N3P3时,k表示5,所述树枝状聚合物特别由下述式表示:
本发明还涉及下述式的具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物的如上限定的用途:
其中R表示选自下列的基团
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2。
本发明还涉及下式的具有双膦酸系末端的树枝状聚合物的如上限定的用途:
其中R表示选自下列的基团:
其中W表示PO3Si2Me6、PO3Me2、PO3HNa或PO3H2。
本发明还涉及下式的具有单膦酸系末端的树枝状聚合物的如上限定的用途:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2。
本发明还涉及下式的具有双膦酸系末端的树枝状聚合物的如上限定的用途:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2。
本发明还涉及下式的具有双膦酸系末端的树枝状聚合物的如上限定的用途:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2,和k表示1、2或3。
本发明还涉及下式的具有双膦酸系末端的树枝状聚合物的如上限定的用途:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2,和k表示0或1。
本发明还涉及下式的具有双膦酸系末端的树枝状聚合物的如上限定的用途:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2。
本发明还涉及下式的具有双膦酸系末端的树枝状聚合物的如上限定的用途:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2。
特别地,本发明尤其涉及下述式的化合物的如上限定的用途:
根据本发明的另一个具体实施方案,表达受体NKG2D的淋巴样细胞系细胞来源于NK细胞、CD8+αβT淋巴细胞或γδT淋巴细胞,特别是NK细胞。
“来源”这一表述表示,本发明的细胞特别通过刺激NK细胞、CD8+αβT淋巴细胞或γδT淋巴细胞的生长而获得。
在本发明的另一个具体实施方案中,培养的单核细胞系细胞由具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物激活,单核细胞系细胞的激活特别相应于下述内容:
-与未激活的细胞相比,激活的细胞的大小增加,和/或
-与未激活的细胞相比,I类和II类MHC分子、或CD14分子表达减少,和/或
-因子NFκB的核转运增加。
在本发明的另一个具体实施方案中,与在具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物不存在下培养的单核细胞系细胞相比较,培养的单核细胞系细胞显示出凋亡减少。
本发明还涉及细胞培养基,其特征在于,它包含至少一种具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合化合物。
细胞培养基指包含对于细胞特别是真核细胞的生长来说所必需的全部要素(营养物、生长因子等)的固体或液体培养基。这样的培养基是本领域技术人员众所周知的。
根据本发明的一个具体实施方案,上文限定的培养基还包含至少一种NK细胞的生长和/或激活因子。
此类NK细胞的生长和/或激活因子可以是白介素,还可以是α或β型干扰素。
根据本发明的另一个优选实施方案,上文限定的培养基包含至少一种选自下列的白介素:IL-2、IL-7、IL-12、IL-15、IL-18或IL-21。
这些白介素通常用于培养细胞,特别是NK细胞。有利地,在本发明的树枝状聚合物存在下,相对于标准培养基,可以降低这些化合物在培养基中的浓度,这特别使得能够减少所述培养基的成本。
根据本发明的另一个优选实施方案,上文限定的培养基包含至少一种具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合化合物,以及与之相组合地包含IL-2。
优选地,所使用的IL-2是在原核(例如大肠杆菌(Escherichiacoli))或真核(例如人或昆虫细胞系)系统中产生的重组人IL-2。
根据本发明的另外一个优选实施方案,包含在如上限定的培养基中的树枝状聚合化合物相应于如上限定的树枝状聚合物。
根据本发明的一个特别优选的实施方案,包含在如上限定的培养基中的树枝状聚合化合物相应于下文限定的树枝状聚合物:
或者GC0、GC1或GC2,特别是GC1。
根据本发明的一个非常特别优选的实施方案,如上限定的培养基的特征在于,它包含GC1化合物,浓度为约10-约50μM,特别是约20μM,以及与之相组合地包含IL-2,浓度为约100-约1000单位/ml,相当于约4-约40ng/ml的浓度,特别是约400单位/ml,相当于约16ng/ml,并且所述IL-2相应于人重组IL-2。
本发明还涉及用于制备富含表达受体NKG2D的淋巴样细胞系细胞特别是NK细胞的细胞组合物的方法,其特征在于,它包括将生物样品与具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物放在一起的步骤。
在一个具体实施方案中,上述方法的特征在于,它包括淋巴样细胞系细胞和/或单核细胞系细胞。
根据如上限定的方法的一个优选实施方案,生物样品由人类血液构成,特别是人外周血样品的单核细胞级分。
外周血单核细胞(PBMC)级分根据本领域技术人员众所周知的方法进行制备,特别是通过如实施例中所描述的密度梯度离心法。
根据如上限定的方法的另一个优选实施方案,具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于如上限定的树枝状聚合物。
根据如上限定的方法的一个非常特别优选的实施方案,具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于下述式的树枝状聚合物:
或者GC0、GC1或GC2,特别是GC1。
本发明还涉及通过上文限定的方法而获得的细胞组合物,其富含表达受体NKG2D的淋巴样细胞系细胞,特别是NK细胞。
根据本发明的一个优选实施方案,上文限定的细胞组合物还包括具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物,特别是GC1。
本发明还涉及用于制备激活的单核细胞或包含激活的单核细胞的细胞组合物的方法,其特征在于,它包括将包含单核细胞的生物样品与具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物放在一起的步骤。
在用于制备激活的单核细胞或包含激活的单核细胞的细胞组合物的上述方法的一个优选实施方案中,生物样品由人类血液构成,特别是人外周血样品的单核细胞级分。
在用于制备激活的单核细胞或包含激活的单核细胞的细胞组合物的上述方法的一个优选实施方案中,具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于如上限定的树枝状聚合物。
在用于制备激活的单核细胞或包含激活的单核细胞的细胞组合物的上述方法的一个优选实施方案中,具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于下述式的树枝状聚合物:
或者GC0、GC1或GC2,特别是GC1。
在一个具体实施方案中,上文限定的方法包括从包含激活的单核细胞的细胞组合物中纯化出激活的单核细胞的额外阶段。
本发明还涉及根据上文限定的方法获得的激活的单核细胞或包含激活的单核细胞的细胞组合物。
本发明还涉及药物组合物,其特征在于,它以与药学上可接受的载体相组合的方式包含作为活性物质的表达受体NKG2D的淋巴样细胞,特别是NK细胞,以及至少一种具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物。
根据所述药物组合物的一个优选实施方案,具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于如上限定的树枝状聚合物。
根据如上限定的药物组合物的另一个优选实施方案,具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于下述式的树枝状聚合物:
或者GC0、GC1或GC2,特别是GC1。
根据如上限定的药物组合物的另一个优选实施方案,它以与药学上可接受的载体相组合的方式包含如上限定的富含表达受体NKG2D的淋巴样细胞系细胞的细胞组合物,和/或如上限定的激活的单核细胞或包含激活的单核细胞的细胞组合物作为活性物质。
根据如上限定的药物组合物的另外一个具体实施方案,所述药物组合物适合于对个体施用约105-约5×109个表达受体NKG2D的淋巴样细胞(特别是NK细胞)的单剂量。
本发明还涉及表达受体NKG2D的淋巴样细胞(特别是NK细胞)和GC1在制备用于治疗和/或预防癌症的药物中的用途,所述癌症包括造血组织肿瘤,例如髓细胞性白血病或间变性淋巴瘤,和黑素瘤。
根据本发明方法的细胞具有针对癌细胞的溶细胞活性。因此,可以给癌症患者施用这些细胞以便在体内消灭癌症患者携带的肿瘤。有利地,这些细胞可以由来源于患者自身或健康供体的生物样品进行制备。
更具体而言,本发明涉及如上限定的富含表达受体NKG2D的淋巴样细胞系细胞的细胞组合物,和/或如上限定的激活的单核细胞或包含激活的单核细胞的细胞组合物,在制备用于治疗和/或预防癌症的药物中的用途,所述癌症包括造血组织肿瘤,例如髓细胞性白血病或间变性淋巴瘤,和黑素瘤。
本发明还涉及药物组合物,其以与药学上可接受的载体相组合的方式包含作为活性物质的至少一种具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物。
更具体而言,本发明涉及如上限定的包含至少一种具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物作为活性物质的药物组合物,其特征在于,所述具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于如上限定的树枝状聚合物。
根据如上限定的包含至少一种具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物作为活性物质的药物组合物的一个优选实施方案,所述具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于下述式的树枝状聚合物:
或者GC0、GC1或GC2,特别是GC1。
有利地,可以将本发明的树枝状聚合物直接施用于患者以便在体内产生其效果。这些效果特别可以通过选择性刺激生物体内的NK细胞生长而发生,从而使得所述患者的抗癌防御得到增强。
在本发明范围内使用的树枝状聚合物是新型的,在所述树枝状聚合物中,可以通过中央核建立的1或2个键连接在相同或不同的键基团上,所述键基团的构成为:
-上文定义的键链的一部分,或
-氢原子,或
-包含1-500个碳原子的烃基。
因此,本发明还涉及具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物,所述树枝状聚合物为第n代并且包括化合价为m的中央核§,m表示3-20,特别是3-10,更特别是3-8的整数,所述核可以分别与m-2或m-1个键链建立m-2或m-1个键,所述键链的构成为:
·在每个键上以树样结构环绕核固定的代链,至少一个中间链任选固定在每个离中央核最远的那代的链的末端上,和末端基团固定在每个离中央核最远的那代的链的末端上或必要时连接在每个中间链的末端上,或
·在每个键上环绕核固定的中间链,末端基团固定在每个中间链的末端上;
所述末端基团由下式表示:
其中
A1表示N;P=Y基团,其中Y表示O、S、或任何原子;N-R基团;或C-R基团;R表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR′R″基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R′和R″互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
A2表示单键或含有1-6个成员的线性、支化或环状烃链,每个所述成员任选包含一个或多个杂原子,所述杂原子优选选自硫、氧、磷或氮原子,更优选氮原子,并且每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:H、含1-16个碳原子的烷基、卤素、-NO2基团、-NRR′基团、-CN基团、-CF3基团、羟基、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-24个碳原子的芳基或其中杂元素优选选自氧、氮或硫的杂芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R和R′互相独立地表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
A3表示H,或含有1-6个成员的线性、支化或环状烃链,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自硫、氮、磷或硅,更优选氮,每个成员可以任选由至少一个选自下列的基团取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基或
特别地,A3可以表示
每个A2是相同或不同的;
每个OX,对于每个膦酸系基团来说是相同或不同的,表示OH,O烷基,其中所述烷基包含1-16个碳原子,O芳基,其中所述芳基包含6-24个碳原子,O芳烷基,其中所述芳烷基包含7-24个碳原子,O烷基芳基,其中所述烷基芳基包含7-24个碳原子,OSiR′1R′2R′3,其中R′1、R′2和R′3相同或不同,表示含1-16个碳原子的烷基,或O-M+,其中M+是元素周期表中IA、IB、IIA、IIB或IIIA、IIIB族的元素的阳离子,M+优选选自钠、钾、铜、钙、钡、锌、镁、锂和铝原子的阳离子,或含1-100个碳原子的烃基,或含0-100个碳原子的含氮基团,例如NR1R2R3R4 +,其中R1、R2、R3和R4互相独立地表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
n表示0-12的整数;
剩下的1或2个键固定在键基团上,所述键基团相同或不同,任选连接在一起,特别是通过共价键连接在一起,其构成为:
-上文定义的键链的一部分,或
-氢原子,或
-包含1-500个碳原子的烃基,所述烃基的构成特别为H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自氮、氧、磷、硅或硫原子,含6-24个碳原子的芳基,含1-24个碳原子的杂芳基,羧基,>C=NR基团,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基,所述烃链的第一个成员优选为氧或氮;
所述中央核§表示包含1-500个原子的基团,并任选包含一个或多个杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷或硅。
特别地,如上限定的包含1-500个原子的烃基可以是荧光团或任何功能性化学基团。
本发明还涉及第n代具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物,其中n表示0-12的整数,所述树枝状聚合物包括化合价为m的中央核§,m表示3-20,特别是3-10,更特别是3-8的整数,所述核分别与m-2或m-1个相同的键链建立m-2或m-1个键,所述键链的构成为:
·当n大于或等于1时,在每个键上以树样结构环绕核固定的代链,给定代的代链
-连接在紧低于给定代的那一代的代链上,或当给定代为第1代时,连接在核上,和
-连接在紧高于给定代的那一代的至少2个代链上,或
当给定代为第n代时,任选地连接在至少一个中间链上,末端基团固定在每个第n代代链的末端上或必要时连接在每个中间链的末端上,或
·当n为0时,在每个键上环绕核固定的中间链,末端基团固定在每个中间链的末端上;
所述末端基团由下式表示:
其中
A1表示N;P=Y基团,其中Y表示O、S、或任何原子;N-R基团;或C-R基团;R表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR′R″基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R′和R″互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
A2表示单键或含有1-6个成员的线性、支化或环状烃链,每个所述成员任选包含一个或多个杂原子,所述杂原子优选选自硫、氧、磷或氮原子,更优选氮原子,并且每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:H、含1-16个碳原子的烷基、卤素、-NO2基团、-NRR′基团、-CN基团、-CF3基团、羟基、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-24个碳原子的芳基或其中杂元素优选选自氧、氮或硫的杂芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R和R′互相独立地表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
A3表示H,或含有1-6个成员的线性、支化或环状烃链,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自硫、氮、磷或硅,更优选氮,每个成员可以任选由至少一个选自下列的基团取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基或
特别地,A3可以表示
每个A2是相同或不同的;
每个OX,对于每个膦酸系基团来说是相同或不同的,表示OH,O烷基,其中所述烷基包含1-16个碳原子,O芳基,其中所述芳基包含6-24个碳原子,O芳烷基,其中所述芳烷基包含7-24个碳原子,O烷基芳基,其中所述烷基芳基包含7-24个碳原子,OSiR′1R′2R′3,其中R′1、R′2和R′3相同或不同,表示含1-16个碳原子的烷基,或O-M+,其中M+是元素周期表中IA、IB、IIA、IIB或IIIA、IIIB族的元素的阳离子,M+优选选自钠、钾、铜、钙、钡、锌、镁、锂和铝原子的阳离子,或含1-100个碳原子的烃基,或含0-100个碳原子的含氮基团,例如NR1R2R3R4 +,其中R1、R2、R3和R4互相独立地表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
剩下的1或2个键固定在键基团上,所述键基团相同或不同,任选连接在一起,特别是通过共价键连接在一起,其构成为:
-上文定义的键链的一部分,或
-氢原子,或
-包含1-500个碳原子的烃基,所述烃基的构成特别为H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自氮、氧、磷、硅或硫原子,含6-24个碳原子的芳基,含1-24个碳原子的杂芳基,羧基,>C=NR基团,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基,所述烃链的第一个成员优选为氧或氮;
所述中央核§表示包含1-500个原子的基团,并任选包含一个或多个杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷或硅。
特别地,如上限定的包含1-500个原子的烃基可以是荧光团或任何功能性化学基团。
根据上文限定的树枝状聚合物的一个具体实施方案,所述代链选自任何含有1-12个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自氮、氧、硫、磷或硅,含6-24个碳原子的芳基,其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基,羧基,>C=NR基团,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-NRR′基团、-CN基团、-CF3基团、羟基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基,R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基。
根据上文限定的树枝状聚合物的另一个优选实施方案,所述中间链选自相应于下式的基团:
-J-K-L-
其中
-J表示氧、硫原子或-NR-基团;
-K表示含6-24个碳原子的芳基、其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基、含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
-L表示含有0-10个成员特别是0-6个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选是杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素、氧原子、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基。
根据如上限定的树枝状聚合物的另外一个实施方案,所述核选自:
-氮原子或硅原子;
-式
的1,4-二氨基-丁烷基团,
根据本发明的一个特别优选的实施方案,上文限定的树枝状聚合物具有PMMH、PAMAM或DAB结构。
根据本发明的另一个特别优选的实施方案,上文限定的树枝状聚合物具有双膦酸系末端并相应于下述通式(7):
其中,n表示0-3的整数,m表示3、6或8,p表示m-1或m-2,和当p表示m-1时j表示0,且当p表示m-2时j表示1,即:
-当p=m-1时,式(7)相应于下式(8):
-当p=m-2时,式(7)相应于下式(9)
并且在上述式中:
·所述中央核§选自下述基团:
·所述代链相应于下式:
其中
-A表示氧、硫、磷原子或-NR-基团;
-B表示含6-24个碳原子的芳基、含1-24个碳原子的杂芳基,含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-D表示氢原子、含1-16个碳原子的烷基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-E表示氢原子、含1-16个碳原子的烷基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-G表示氧、氮、硫、硒、碲原子或=NR基团;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
·所述中间链相应于下式:
-J-K-L-
其中
-J表示氧、硫原子或-NR-基团;
-K表示含6-24个碳原子的芳基、其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基、含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-L表示含有0-10个成员特别是0-6个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选是杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素、氧原子、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
·所述末端基团相应于下式:
其中,A1、A2和X先前已进行定义,每个X是相同或不同的;
Z1和Z2是相同或不同的,任选连接在一起,特别是通过共价键连接在一起,并且表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自氮、氧、磷、硅或硫原子,含6-24个碳原子的芳基,含1-24个碳原子的杂芳基,羧基,>C=NR基团,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基,所述烃链的第一个成员优选为氧或氮。
根据本发明的另外一个特别优选的实施方案,如上限定的树枝状聚合物具有PMMH结构,并相应于通式(8),其中
§表示
m表示6;
p表示5;
n表示0、1或2;
A表示氧原子;
B表示苯基;
D表示氢;
E表示甲基;
G表示硫原子;
J表示氧原子;
K表示苯基;
L表示含2个碳原子的未取代的线性饱和烃链;
A1表示氮原子;
A2表示CH2基团;
X表示甲基或者氢或钠原子;
Z1表示苯氧基;
所述树枝状聚合物被称为GCn′,n如上定义。
根据本发明的一个非常特别优选的实施方案,上文限定的树枝状聚合物相应于下述式的化合物:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2,所述树枝状聚合物特别相应于下式(10)的GC1′化合物:
根据本发明的另一个非常特别优选的实施方案,上文限定的树枝状聚合物相应于下式的化合物:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2,和R表示选自下列的荧光基团:
所述树枝状聚合物特别相应于下述式的化合物:
有利地,这些化合物是有荧光的。它们的合成在实施例88-90中进行描述。
本发明还涉及下式的具有双膦酸系末端的树枝状聚合物:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2,Q1和Q2相同或不同,表示P=S或环三磷腈(N3P3),当Q2表示P=S时,l表示2,或当Q2表示N3P3时,l表示5,以及当Q1表示P=S时,k表示2,或当Q1表示N3P3时,k表示5,所述树枝状聚合物特别由下述的式表示:
在这些树枝状聚合物的式中,P3N3表示环三磷腈核。
这些具有双膦酸系末端的树枝状聚合物的特征在于,对于给定的树枝状聚合物,发散系数在一代与另一代之间可以发生变动。此外,对于这些树枝状聚合物中的每一个,至少一代相应于大于2的发散系数。
下述式的化合物:
可以从下式的化合物合成:
它自身可以如实施例40中所述的和如V.Maraval等人,Angew.Chem.Int.Ed.(2003)42,1822中所描述的从化合物6-2-5合成。
下述式的化合物:
可以从下式的化合物合成:
它自身可以如实施例40中所述的和如V.Maraval等人,Angew.Chem.Int.Ed.(2003)42,1822中所描述的从化合物6-5-2合成。
下述式的化合物:
可以从下式的化合物合成:
它自身可以如实施例40中所述的和如V.Maraval等人,Angew.Chem.Int.Ed.(2003)42,1822中所描述的从化合物6-5-5合成。
本发明化合物的合成更详细地描述于实施例77-85中。
本发明还涉及下式的具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物:
其中R表示选自下列的基团:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2。
本发明还涉及下式的具有双膦酸系末端的树枝状聚合物:
其中R表示选自下列的基团:
其中W表示PO3Si2Me6、PO3Me2、PO3HNa或PO3H2。
本发明还涉及下式的具有单膦酸系末端的树枝状聚合物:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2。
本发明还涉及下式的具有双膦酸系末端的树枝状聚合物:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2。
本发明还涉及下式的具有双膦酸系末端的树枝状聚合物:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2,和k表示1、2或3。
本发明还涉及下式的具有双膦酸系末端的树枝状聚合物:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2,和k表示0或1。
本发明还涉及下式的具有双膦酸系末端的树枝状聚合物:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2。
本发明还涉及下式的具有双膦酸系末端的树枝状聚合物:
其中W表示PO3Me2、PO3HNa或PO3H2。
本发明还涉及淋巴样细胞系细胞,其特征在于,与来自生物样品和/或在标准条件下培养的表达受体NKG2D的淋巴样细胞系细胞相比,它们更强烈地表达受体NKG2D。
根据一个具体实施方案,本发明特别涉及如上限定的淋巴样细胞系细胞,其特征在于,受体NKG2D的表达水平比来自生物样品和/或在标准条件下培养的表达受体NKG2D的淋巴样细胞系细胞高2-5倍。
根据另一个具体实施方案,本发明特别涉及如上限定的淋巴样细胞系细胞,其特征在于,受体NKG2D的表达水平相应于位于约5至约20之间的平均荧光强度(MFI),所述MFI利用经藻红蛋白标记的Beckman-Coulter-Immunotech抗-NKG2D抗体(克隆0N72)在CoulterEpics XL装置上进行测量。
根据本发明的另外一个具体实施方案,如上限定的淋巴样细胞系细胞来源于NK细胞、CD8+αβT淋巴细胞或γδT淋巴细胞。
根据本发明的一个优选实施方案,如上限定的淋巴样细胞系细胞来源于NK细胞。
根据本发明的另一个优选实施方案,如上限定的淋巴样细胞系细胞表达受体TLR2。
根据本发明的一个特别优选的实施方案,如上限定的淋巴样细胞系细胞的特征在于,受体TLR2的表达水平相应于位于约1至约3之间的平均荧光强度(MFI),所述MFI利用经藻红蛋白标记的BioLegend抗-TLR2抗体(克隆TL2.1)在Coulter Epics XL装置上进行测量。
本发明还涉及药物组合物,其特征在于,它以与药学上可接受的载体相组合的方式包含如上限定的淋巴样细胞系细胞作为活性物质。
根据本发明的一个具体实施方案,如上限定的药物组合物包含上文限定的淋巴样细胞系细胞作为活性物质,其特征在于,它适合于对个体施用约105-约5×109个如上限定的淋巴样细胞系细胞的单剂量。
本发明还涉及如上限定的淋巴样细胞系细胞在制备用于治疗和/或预防癌症的药物中的用途,所述癌症包括造血组织肿瘤,例如髓细胞性白血病或间变性淋巴瘤,和黑素瘤。
一般而言,本发明的单膦酸系和双膦酸系树枝状聚合物可以如分别国际申请WO 2005/0052032和WO 2005/0052031中描述的那样进行制备。
特别地,在本发明中使用的单膦酸系树枝状聚合物可以如下所述进行制备。它们在下文中进行定义,以便有利于制备方法的描述。单膦酸系树枝状聚合物的构成可以是:
-化合价为m的中央核§;
-任选地,以树样结构环绕核的代链;
-在环绕核的每个键的末端上或任选在每个代链的末端上的中间链,必要时;和
-以树样结构在每个中间链的末端上的末端基团,其具有下式:
其中每个X对于给定的末端基团是相同或不同的,表示-Me、-H或/M+基团,其中M+为阳离子,
n表示所述树枝状聚合物的代数;它表示0-12的整数;
m表示大于或等于1的整数。
中央核§由至少一个化合价为m的原子构成。
优选地,中央核§具有至少一个磷原子。优选地,核§选自下述基团:SPCl3、P3N3Cl6、P4N4Cl8、
优选地,中央核§具有下式:
优选地,n为0-3。
优选地,m选自3、4和6。
优选地,单膦酸系树枝状聚合物相应于其中接枝了末端基团-P(=O)(OX)2的商业树枝状聚合物。
所述商业树枝状聚合物特别选自末端官能团为-NH2、-OH或-COOH的DAB-AM、PAMAM(特别是Starbust)类型的树枝状聚合物,或者还选自PMMH类型的树枝状聚合物,例如环磷腈-或硫代磷酰-PMMH,特别是:
以及后面的代的树枝状聚合物。
所有这些树枝状聚合物由Aldrich在市场上销售。
优选地,M表示周期表中IA、IB、IIA、IIB或IIIA、IIIB族的元素;优选地,M选自钠、钾、铜、钙、钡、锌、镁、锂和铝原子,更加优选为钠、锂和钾。
M+是原子例如金属原子的阳离子,或是来源于可能在阳离子形式下稳定的任何基团的阳离子。所述阳离子可以特别选自铵盐,其单独或以混合物形式存在,特别是以与阳离子表面活性剂的混合物形式存在。
优选地,M+表示含氮碱的阳离子,例如HNEt3 +。
所述代链选自任何含有1-12个成员的线性或支化的烃链,其任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子、芳基、杂芳基、>C=O、>C=NR,每个成员可以任选由一个或多个选自下列的取代基取代:-烷基、-Hal、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-O烷基、芳基、芳烷基,
其中,
R′和R″相同或不同,并独立地表示H原子或-烷基、-芳基或-芳烷基。
优选地,所述代链相同或不同,并由下式表示:
-A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))< (C1)
其中:
A表示氧、硫、磷原子或-NR-基团;
B表示-芳基-、-杂芳基-、-烷基-,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-烷基、-芳基、-芳烷基;
C表示碳原子;
D和E相同或不同,并独立地表示氢原子、-烷基、-O烷基、-芳基、-芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-烷基、-芳基、-芳烷基;
G表示硫、氧、硒、碲原子或=NR基团;
N表示氮原子;
P表示磷原子;
<表示位于每个代链的末端的2个键。
优选地,在上述通式(C1)中,A表示氧原子。
优选地,在上述通式(C1)中,B表示苯基核,其任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-烷基、-芳基、-芳烷基;更加优选地,B表示未取代的苯基核。
优选地,在上述通式(C1)中,D表示氢原子。
优选地,在上述通式(C1)中,E表示-烷基。
优选地,在上述通式(C1)中,G表示硫原子。
根据另一优选方面,所述代链由下式表示:
-A’-(C=O)-N(R)-B’-N< (C1’)
其中
A’和B’独立地表示-烷基、-烯基、-炔基,每个可以任选由一个或多个选自下列的取代基取代:-烷基、-Hal、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-O烷基、-芳基、-芳烷基;
R、R′如前定义。
优选地,A’表示-烷基-,更加优选-乙基-。
优选地,B’表示-烷基-,更加优选-乙基-。
优选地,R表示氢原子。
根据另一优选方面,所述代链由下式表示:
-A”-N< (C1”)
其中
A”表示-烷基-、-烯基-、-炔基-,每个可以任选由一个或多个选自下列的取代基取代:-烷基、-Hal、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-O烷基、-芳基、-芳烷基;其中,RR′如前定义。
优选地,A”表示-烷基-,更加优选-丙基-。
根据另一优选方面,根据本发明的第0代树枝状聚合物不包括代链。特别地,在其中代链由式(C1’)或(C1”)表示的情况下,相应于第0代的树枝状聚合物不包括代链。
所述中间链选自任何含有1-12个成员的线性或支化的烃链,其任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子、芳基、杂芳基、>C=O、>C=NR,每个成员可以任选由一个或多个选自下列的取代基取代:-烷基、-Hal、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-O烷基、-芳基、-芳烷基,其中R、R′如前定义。
优选地,所述中间链在其末端具有单键。
优选地,所述中间链相同或不同,并由下式表示:
-J-K-L- (C2)
其中
J表示氧、硫原子或-NR-基团;
K表示-芳基-、-杂芳基-、-烷基-,每个可以任选由下述的基团取代:卤素原子或NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-烷基、-芳基、-芳烷基;
L表示含有1-6个成员的线性或支化的烃链,其任选包含一个或多个杂原子,和/或任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选由一个或多个选自下列的取代基取代:-OH、-NRR′、-O烷基、-烷基、-Hal、-NO2、-CN、-CF3、-芳基、-芳烷基。
R和R′相同或不同,并独立地表示氢原子或-烷基、-芳基、-芳烷基。
优选地,在上述式(C2)中,J表示氧原子。
优选地,在上述式(C2)中,K表示苯基核,其任选经取代;更加优选地,K表示未取代的苯基核。
优选地,在上述式(C2)中,L表示-烷基-、-烯基-或-炔基-,每个可以任选由一个或多个选自下列的取代基取代:-OH、-NRR′、-O烷基;更加优选地,L表示任选由-OH取代的-烷基-,或-烯基-;更加优选地,L表示任选由-OH取代的-烷基-。
根据另一优选方面,所述中间链可以由下式(C2’)表示:
-L”- (C2’)
其中L”表示含有1-6个成员的-烷基-链,其任选由一个或多个选自下列的取代基取代:-OH、-NRR′、-O烷基;更加优选地,L表示-烷基-,优选-甲基-。
代链优选相同。
优选地,在上文所述的式(C1)和(C2)中,J和K分别等于A、B。
优选地,树枝状聚合物可以由下式(I)表示:
§-{{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<}n[J-K-L-PO3X2]2}m (I-1)
其中:
§、A、B、C、D、E、G、N、P、J、K、L、X、m、n、<如前定义。
根据另一优选方面,树枝状聚合物可以由下式(I-2)表示:
§-{{A’-(C=O)-N(R)-B’-NH-}n[L”-PO3X2]}m (I-2)
其中:
§、A’、B’、C、N、P、X、L”、m、n如前定义。
根据另一优选方面,树枝状聚合物可以由下式(I-3)表示:
§-{{A”-NH-}n[L”-PO3X2]}m (I-3)
其中:
§、A”、N、P、X、L”、m、n如前定义。
在上式中,{}n指所述基团的第n代的树样结构。
“-烷(-Alk)”、“-烷基”或“-烷基-”表示烷基基团,即含1-20个碳原子,优选1-5个碳原子的直链或支化的饱和烃基。
当它们是线性的时,可以特别提及甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十六烷基和十八烷基。
当它们是支化的或由一个或多个烷基取代时,可以特别提及异丙基、叔丁基、2-乙基己基、2-甲基丁基、2-甲基戊基、1-甲基戊基和3-甲基庚基。
“-烯基”或“-烯基-”指在链中含约2-约15个碳原子的、包含至少一个碳-碳双键、并可以是线性或支化的脂肪族烃基。优选的烯基在链中含2-约12个碳原子;和更加优选在链中含约2-约4个碳原子。“支化的”表示,一个或多个低级烷基,例如甲基、乙基或丙基,连接在线性烯基链上。烯基的典型例子包括乙烯基、丙稀基、正丁烯基、异丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、正戊烯基、庚烯基、辛烯基、环己基丁烯基和癸烯基。
“炔基”或“-炔基-”指在链中含2-约15个碳原子的、包含至少一个碳-碳三键、并可以是线性或支化的脂肪族烃基。优选的炔基在链中含2-约12个碳原子;和更加优选在链中含约2-约4个碳原子。“支化的”表示,一个或多个低级烷基,例如甲基、乙基或丙基,连接在线性炔基链上。炔基的典型例子包括乙炔基、丙炔基、正丁炔基、2-丁炔基、3-甲基丁炔基、正戊炔基、庚炔基、辛炔基和癸炔基。
在卤素原子中,更特别地可以提及氟、氯、溴和碘原子,优选氟原子。
“-芳基”或“-芳基-”表示芳基基团,即含6-10个碳原子的单或双环芳香烃系统。
在芳基中,可以特别提及苯基或萘基,更特别地其由至少一个卤素原子取代。
在-芳烷基(-芳基烷基)中,可以特别提及苯甲基或苯乙基。
术语“杂原子”指氮、氧、硅、磷或硫原子。
“-杂芳基”或“-杂芳基-”指杂芳基基团,即含5-10个碳原子的、包含一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子的单或双环芳香族系统。在杂芳基中,可以提及吡嗪基、噻吩基、唑基、呋咱基、吡咯基、1,2,4-噻二唑基、萘啶基、哒嗪基、喹喔啉基、酞嗪基、咪唑并[1,2-a]吡啶、咪唑并[2,1-b]噻唑基、噌啉基、三嗪基、苯并呋咱基、氮杂吲哚基、苯并咪唑基、苯并噻吩基、噻吩并吡啶基、噻吩并嘧啶基、吡咯并吡啶基、咪唑并吡啶基、苯并氮杂吲哚、1,2,4-三嗪基、苯并噻唑基、呋喃基、咪唑基、吲哚基、三唑基、四唑基、吲嗪基、异唑基、异喹啉基、异噻唑基、二唑基、吡嗪基、哒嗪基、吡唑基、吡啶基、嘧啶基、嘌呤基、喹唑啉基、喹啉基、异喹啉基、1,3,4-噻二嗪基、噻唑基、三嗪基、异噻唑基、咔唑基,以及来源于其稠合或与苯基核稠合的相应基团。优选的杂芳基包括噻吩基、吡咯基、喹喔啉基、呋喃基、咪唑基、吲哚基、异唑基、异噻唑基、吡嗪基、哒嗪基、吡唑基、吡啶基、嘧啶基、喹唑啉基、喹啉基、噻唑基、咔唑基、噻二唑基,以及来源于与苯基核稠合的基团,更特别地是喹啉基、咔唑基、噻二唑基。
“相应树枝状聚合物”是指具有相同的核、相同的代链、相同的中间链和不同的末端基团的同代树枝状聚合物。
通过应用或调整允许接枝上官能团-PO3X2的任何本身已知的方法和/或在本领域技术人员知识范围内的方法,特别是由Larock在Comprehensive Organic Transformations,VCH Pub.,1989中描述的那些,或通过应用或调整在下列实施例中描述的方法,可以制备单膦酸系树枝状聚合物。
在下文所描述的反应中,当它们是终产物中所希望的时候,可能需要保护反应性官能基团,例如羟基、氨基、亚氨基、硫代基、羧基,以避免其不希望地参与反应。可以根据标准做法来使用通常的保护基团,例如参见T.W.Green和P.G.M.Wuts,Protective Groups inOrganic Chemistry,John Wiley and Sons,1991;J.F.W.McOmie,Protective Groups in Organic Chemistry,Plenum Press,1973。
包含末端基团-P(=O)(OX)2的本发明树枝状聚合物的制备方法包括:
(i)相应树枝状聚合物的反应,所述树枝状聚合物具有能够与具有-PO3Me2官能性的相应化合物反应的末端官能团,所述树枝状聚合物的末端官能团可以例如是-CHO、-CH=NR或-P(=G)Cl2;
(ii)当X表示H或M时,随后任选为包括下述内容的步骤:将在(i)中获得的具有-PO3Me2末端的树枝状聚合物转化为具有-P(=O)(OH)2末端的相应树枝状聚合物;
(iii)当X表示M时,随后任选为包括下述内容的步骤:将在(ii)中获得的具有P(=O)(OH)2末端的树枝状聚合物转化为具有P(=O)(OM)2或P(=O)(OH)(OM)末端的相应树枝状聚合物的盐。
步骤(i)包括将具有末端官能团-CHO、-CH=NR或-P(=S)Cl2的同为第n代的相应树枝状聚合物与式Z-PO3Me2的化合物进行反应,其中Z分别地表示:
-H,当官能团为-CHO或-CH=NR时,或
-如前定义的中间链,当所述官能团表示-P(=S)Cl2时。
根据第一个可替代方案,步骤(i)包括通过应用或调整在J.Org.Chem.1997,62,4834中所描述的方法使HPO3Me2作用于具有-CHO或-CN=NR末端的相应树枝状聚合物。
更明确地,在搅拌下,以溶解在无质子极性溶剂例如THF、氯仿、二氯甲烷、乙腈中的形式,优选在无溶剂的情况下,在有机或无机碱优选含氮碱例如三乙胺存在时,于-80℃至100℃的温度优选环境温度下,进行这个反应。
式HPO3Me2的化合物是市售的(Aldrich),或可以根据本身已知的方法进行制备。
根据第二个可替代方案,步骤(i)包括式Z-PO3Me2的化合物对具有末端官能团-P(=S)Cl2的起始树枝状聚合物的作用,其中Z表示前文定义的中间链。
在搅拌下,以溶解在无质子极性溶剂中的形式,所述溶剂例如为THF、氯仿、二氯甲烷、乙腈、丙酮、DMF,优选THF,在有机或无机碱优选碳酸盐类型的碱例如碳酸铯存在时,于-80℃至100℃的温度优选环境温度下,进行这个反应。
(ii)当X表示H或M时,随后任选为包括下述内容的步骤:将在(i)中获得的具有-PO3Me2末端的树枝状聚合物转化为具有-PO3H2末端的相应树枝状聚合物,
-通过在无质子极性有机溶剂例如氯仿、二氯甲烷、乙腈中,优选在乙腈中,三甲基硅烷的卤化物优选三甲基硅烷的溴化物(Me3SiBr)的作用来实现这一转化;优选经在使反应混合物的温度维持在-80℃至100℃优选约0℃的情况下缓慢添加三甲基硅烷的卤化物来进行这个操作;
-随后为加入到反应混合物中的无水MeOH的作用。
(iii)当X表示M时,随后任选为包括下述内容的步骤:将在(ii)中获得的具有-PO3H2末端的树枝状聚合物转化为具有-PO3M2末端的相应树枝状聚合物的盐。
更明确地,当树枝状聚合物为下式(I-1)时,
§-{{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<}n[J-K-L-PO3X2]2}m (I-1)
其中§、A、B、C、D、E、G、N、P、J、K、L、X、m、n、<如前定义,
步骤(i)包括式Z-PO3Me2的化合物,其中Z分别地表示:
-H-,当Y表示-J-K-L’时,或
-H-J-K-L-,当Y表示C1时;
在下式的相应于n的树枝状聚合物上的反应:
§-{{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<}n-Y2}m (II-1)
其中Y表示:
-J-K-L’,其中L’表示-CHO或-CH=NR,或
-Cl;
(ii)当X表示H或M时,随后任选为包括下述内容的步骤:
根据下述反应流程:
§-{{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<}n[J-K-L-PO3Me2]2}m (III-1)
↓
§-{{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<}n[J-K-L-PO3H2]2}m (IV-1)
其中§、A、B、C、D、E、G、N、P、J、K、L、n、m、<如前定义,
将在(i)中获得的其中X表示甲基的式(III-1)的树枝状聚合物转化为其中X表示氢原子的式(I-1)的相应树枝状聚合物,
(iii)当X表示M时,随后任选为包括下述内容的步骤:将在(ii)中获得的式(IV-1)的树枝状聚合物转化为相应的盐。
式(III-1)的产物根据步骤(i)通过下列方法之一而获得。
根据步骤(i)的第一个可替代方案,根据下列反应获得式(III-1)的产物:
§-{{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<}n[J-K-L’]2}m (V)
↓+H-PO3Me2 (VI)
§-{{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<}n[J-K-L-PO3Me2]2}m (III-1)
其中,
§、A、B、C、D、E、G、N、P、J、K、L、L’、m、n、<如前定义。
这个反应可以通过应用或修改J.Org.Chem.1997,62,4834中所述方法进行。
更明确地,在搅拌下,任选以溶解在无质子极性溶剂例如THF、二氯甲烷、氯仿或乙腈中的形式,优选在无溶剂的情况下,在有机或无机碱优选含氮碱例如三乙胺存在时,于-80℃至100℃的温度优选环境温度下,进行这个反应。
式(VI)的化合物是市售的(Aldrich),或可以根据本身已知的方法进行制备。
式(V)的树枝状聚合物是市售的(Aldrich),或可以根据本身已知的方法进行制备。
根据第二个可替代方案,根据下列反应获得式(III-1)的化合物:
§-{{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<}n(Cl2)}m (VII)
↓+H-J-K-L-PO3Me2 (VIII)
§-{{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<}n-[J-K-L-PO3Me2]2}m (III-1)
其中
§、A、B、C、D、E、G、N、P、J、K、L、m、n如前定义。
在搅拌下,以溶解在无质子极性溶剂中的形式,所述溶剂例如为THF、氯仿、二氯甲烷、乙腈、丙酮、DMF,优选THF,在有机或无机碱优选碳酸盐类型的碱例如碳酸铯的存在下,于-80℃至100℃的温度优选环境温度下,进行这个反应。
式(VII)的树枝状聚合物是市售的(Aldrich),或可以根据本身已知的方法进行制备。
式(V)和(VII)的树枝状聚合物可以特别选自下列:
更明确地,当根据本发明的树枝状聚合物由下式(I-2)表示时:
§-{{A’-(C=O)-N(R)-B’-NH-}n[L”-PO3X2]}m (I-2)
其中,§、A’、B’、C、N、P、X、L”、m、n如前文定义。
或由下式(I-3)表示时:
§-{{A”-NH-}n[L”-PO3X2]2}m (I-3)
其中,§、A”、N、P、X、L”、m、n如前文定义,
该方法包括:
步骤(i),包括式H-PO3Me2(VI)的化合物在下式的相应于n的树枝状聚合物上的反应,
§-{{A’-(C=O)-N(R)-B’-N=R}n}m (II-2)
或§-{{A”-N=R}n}m (I-3)
其中R为>烷基。
这个反应可以通过应用或调整J.Org.Chem.1997,62,4834中所述方法来进行。
更明确地,在搅拌下,任选以溶解在无质子极性溶剂例如THF、氯仿、二氯甲烷、乙腈中的形式,优选在无溶剂的情况下,在有机或无机碱优选含氮碱例如三乙胺存在时,于-80℃至100℃的温度优选环境温度下,进行这个反应。
式(VI)的化合物是市售的(Aldrich),或可以根据本身已知的方法进行制备。
下式的树枝状聚合物
§-{{A’-(C=O)-N(R)-B’-N=R}n}m (II-2)
或§-{{A”-N=R}n}m (II-3)
可以通过应用或调整允许-NH2末端基团转化为所需的-N=R末端官能团的本身已知的任何反应,从市售的下式的相应树枝状聚合物获得:
§-{{A’-(C=O)-N(R)-B’-NH2}n}m (XVI)
或§-{{A”-NH2}n}m (XVII)。
在本领域技术人员知识范围内的此类方法特别已由Larock等人(同上)加以描述。
式(XVI)和(XVII)的树枝状聚合物是市售的,并可以特别选自DAB或PAMAM类型的树枝状聚合物。
(ii)当X表示H或M时,随后任选为包括下述内容的步骤:
根据下述反应流程:
§-{{A’-(C=O)-N(R)-B’-NH-}n[L”-PO3Me2]}m (III-2)
或§-{{A”-NH-}n[L”-PO3Me2]}m (III-3)
↓
§-{{A’-(C=O)-N(R)-B’-NH-}n[L”-PO3H2]}m (IV-2)
或§-{{A”-NH-}n[L”-PO3H2]}m (IV-3)
将在(i)中获得的其中X表示甲基的式(III-2)或(III-3)的树枝状聚合物转化为其中X表示氢原子的式(I)的相应树枝状聚合物。
(iii)当X表示M时,随后任选为包括下述内容的步骤:将在(ii)中获得的式(IV)的树枝状聚合物转化为相应的盐。
在所有情况下,反应(ii)如下进行:
-通过在无质子极性有机溶剂例如乙腈、氯仿、二氯甲烷中,优选在乙腈中,三甲基硅烷的卤化物优选三甲基硅烷的溴化物(Me3SiBr)的作用;优选经在使反应混合物的温度维持在-80℃至100℃优选约0℃的情况下缓慢添加三甲基硅烷的卤化物来进行这个操作;
-随后为加入到反应混合物中的无水MeOH的作用;
在步骤(iii)中,通过应用或调整已知方法,通过加入碱可以由具有其中Z表示氢原子的末端链的树枝状聚合物获得树枝状聚合物的酸式盐。优选地,以溶液形式,在搅拌下,在合适的质子或无质子极性溶剂中,所述溶剂例如为醇、水、THF、二氯甲烷、氯仿、乙腈、DMF,优选水,根据所需的盐在有机或无机碱存在时,所述碱例如为氢氧化物、碳酸盐、含氮碱,优选氢氧化钠、氢氧化锂或氢氧化钾,进行这个操作。
当使用具有与上面对于式(II-1)、(II-2)或(II-3)的树枝状聚合物所描述的末端官能团不同的末端基团的起始树枝状聚合物时,该方法包括允许所述基团转化为所述所需的官能团的额外的初步步骤。例如,在树枝状聚合物具有羧酸或羟基类型的末端基团的情况下,只需进行允许所述羧酸或羟基类型的基团转化为-NH2、-CHO、-C=NR或-PSCl2类型的官能团(相应于式(II-1)、(II-2)或(II-3)的树枝状聚合物)的任何反应就足够了。此类反应是本领域技术人员已知的和/或可以通过应用或调整Larock等人(同上)所述的方法来进行。
为了获得第0代的树枝状聚合物,上述反应可以相同方式,从具有所需官能性的核开始进行操作来施行。例如,代的反应可以从PSCl3、P3N3Cl6、P4N4Cl8、或
关于式(VIII)的化合物:
Z-J-K-L-PO3Me2 (VIII)
其中
Z表示H或-JH官能团的保护基团;这些保护基团是本身已知的,并可以特别在上述的Green等人或McOmie等人的文献中进行鉴定。优选地,当J表示氧原子时,Z表示TBDMS基团(叔丁基-二甲基-甲硅烷基)。
J表示氧、硫原子或-NR-基团;
K表示-芳基-、-杂芳基-、-烷基-,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-烷基、-芳基、-芳烷基;
L表示含有1-6个成员的线性或支化烃链,每个所述成员可以任选选自杂原子,优选氮,和/或任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选由一个或多个选自下列的取代基取代:-OH、-NRR′、-O烷基、-烷基、-Hal、-NO2、-CN,-CF3、-芳基、-芳烷基;
R、R′相同或不同,并互相独立地表示氢原子或-烷基、-芳基、-芳烷基原子团,
优选地,在上式(VIII)中,J表示氧原子,
优选地,在上式(VIII)中,K表示苯基核,其任选经取代;更加优选地,K表示未取代的苯基核,
优选地,在上式(VIII)中,L表示-烷基-,其任选由-OH或-烯基-取代;更加优选地,L表示-烷基-,
它们可以如下获得:
Z-J-K-L-Hal (IX)→Z-J-K-L-PO3Me2 (VIII)
其中Z、J、K、L如前定义,Hal表示卤素原子,优选溴。
当在式(VIII)中Z=H时,通过应用或调整已知用于对保护基团Z进行去保护的任何方法,特别是在Green等人或McOmie等人(同上)中所述的方法,由其中Z是保护基团的式(VIII)的产物获得式(VIII)的产物。特别地,在J=O和Z=TBDMS的情况下,在搅拌下,以溶解在无质子极性溶剂中的形式,所述溶剂例如为THF、氯仿、二氯甲烷、乙腈、DMF,优选THF,于-80℃至100℃的温度优选环境温度下,通过优选2个当量的氟化四丁基铵的作用,进行操作。
通过应用或调整特别在B.A.Arbuzow,Pure appl.Chem.1964,9,307中描述的Arbuzow反应,或任何等同反应,由式(IX)的产物获得其中Z是保护基团的式(VIII)的产物。特别地,在下式的亚磷酸三甲酯存在下,
P(OMe)3 (X)
在搅拌下,以溶解在无质子极性溶剂例如THF、氯仿、二氯甲烷、乙腈中的形式,优选在无溶剂的情况下,于-80℃至150℃的温度优选约8O℃下,使式(IX)的产物进行反应。
通过应用或调整Olszewski等人在J.Org.Chem.1994,59,4285-4296中所述的方法可以获得式(IX)的产物。
特别地,可以如下进行操作:
H-J-K-L”-CHO(XI)→Z-J-K-L”-CHO(XII)→Z-J-K-L-OH (XIII)
→Z-J-K-L-COCF3(XIV)→Z-J-K-L-Hal (IX)
其中Z、J、K、L、Hal如上定义,和L”表示相应于其中氢和碳原子已确切消除的L的基团。
通过应用或调整已知用于将三氟乙酸酯基团用卤素原子特别是溴取代的任何反应,由式(XIV)的产物获得式(IX)的产物,例如,在搅拌下,以溶解在无质子极性溶剂中的形式,所述溶剂例如为THF、氯仿、二氯甲烷、乙腈、DMF,优选THF,在回流下,经过对于获得可接受的反应收率所必需的时间例如5-20小时,通过LiBr的作用而获得。
通过应用或调整已知用于将羟基官能团用三氟乙酸酯基团取代的任何反应,由式(XIII)的产物获得式(XIV)的产物,特别是在搅拌下,以溶解在无质子极性溶剂中的形式,所述溶剂例如为THF、氯仿、二氯甲烷、乙腈、DMF,优选THF,在回流下,经过对于获得可接受的反应收率所必需的时间例如5分钟-5小时,通过三氟乙酸酐(CF3CO)2O的作用而获得。
通过应用或调整已知用于将醛官能团还原为羟基官能团的任何反应,由式(XII)的产物获得式(XIII)的产物,特别是以溶解在质子或无质子极性溶剂中的形式,所述溶剂例如为醚、THF、醇、水,优选THF/EtOH混合物(5/1),在回流下,经过对于获得可接受的反应收率所必需的时间例如1小时-10天,通过还原剂例如NaBH4或任何等同试剂的作用而获得。
通过应用或调整上文提及的由Green等人或Wuts等人描述的方法,通过应用或调整已知用于用保护基团Z或任何其他合适的保护基团来保护-JH官能团的任何反应,由式(XI)的产物获得式(XII)的产物。在由TBDMS保护的情况下,特别地,在搅拌下,以溶解在无质子极性溶剂中的形式,所述溶剂例如为THF、氯仿、二氯甲烷、乙腈、DMF,优选二氯甲烷,在碱例如三乙胺(2个当量)存在时,于-80℃至100℃的温度优选环境温度下,通过Cl-TBDMS(XV)的作用进行操作。
式(XI)的产物是市售的,并可以特别从Aldrich获得。
在上述方法的描述中,当两个基团分别包括在起始和结束产物中,并且它们的结构是相同的且可以相互派生时,它们被称为是“相应的”。
任选地,所述方法还可包括具有下述内容的的步骤:分离获得的产物或在步骤(i)、(ii)或(iii)结束时形成的处于中间过程的终产物。
如此制备的化合物可以通过常规手段从反应混合物中回收。例如,通过从反应混合物中蒸馏出溶剂,或需要时在从溶液混合物中蒸馏出溶剂后,将剩余物到入水中,随后用在水中不混溶的有机溶剂萃取,并从萃取液中蒸馏出溶剂,可以回收所述化合物。此外,如果需要,产物还可通过各种技术,例如再结晶、再沉淀或各种色谱技术特别是柱色谱或制备型薄层色谱进行纯化。
基础产物或中间体可以通过应用或调整已知方法来进行制备,所述方法例如为在参考实施例中所描述的方法或其显而易见的化学等价方案。
本发明中使用的双膦酸系树枝状聚合物可以如下所述进行制备。它们在下文中进行定义,以便有利于制备方法的描述。
第n代的双膦酸系树枝状聚合物可以表征为包括:
-化合价为m的中央核§;
-任选地,以树样结构环绕核的代链;
-必要时,在每个代链的末端或在环绕核的每个键的末端上的中间链;和
-必要时,在每个中间链的末端上的末端基团,
其特征在于,所述末端基团由下式表示:
-(A1)<[A2-P(=O)(OX)2]2 (T’)
其中
-A1<表示-CR<或-杂原子<;
每个A2相同或不同,并独立地表示单键或含有1-6个成员的线性或支化的烃链,每个所述成员可以任选选自杂原子优选氮,每个成员可以任选由一个或多个选自下列的取代基取代:-烷基、-Hal、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-O烷基、-芳基、-芳烷基;
每个X对于每个膦酸系基团来说是相同或不同的,表示-烷基、-芳基、-H、或/M+,其中M+为阳离子;
m表示大于或等于1的整数;
n表示0-12的整数;
<表示位于A1上的两个键。
优选地,所使用的树枝状聚合物相应于其表面上已接枝了末端基团-(A1)<[A2-P(=O)(OX)2]2的市售树枝状聚合物。
所述市售的树枝状聚合物特别选自上面提及的那些。
优选地,A1表示-CH<和-N<。
优选地,-P(=O)(OX)2基团处于偕位。
优选地,X表示-烷基,例如-甲基。
优选地,A2表示-Me-。
中央核§由至少一个化合价为m的原子构成。
中央核§可以选自化合价m大于或等于1的任何原子或基团。优选地,§包含至少一个杂原子。
M+是原子例如金属原子的阳离子,或是来源于可能在阳离子形式下稳定的任何基团的阳离子。所述阳离子可以特别选自含氮碱的盐,特别是铵盐,其单独或以混合物形式存在,特别是以与阳离子表面活性剂的混合物形式存在。
优选地,M+表示元素周期表中IA、IB、IIA、IIB或IIIA、IIIB族元素的阳离子;优选地,M选自钠、钾、铜、钙、钡、锌、镁、锂和铝原子,更加优选为钠、锂和钾原子
根据另一优选方面,M+表示含氮碱的阳离子,例如HNEt3 +。
优选地,核§选自下列基团:
优选地,中央核§具有下式:
m表示1-20,特别是1-10,更特别是1-8,更加优选是3-8的整数,和更特别是3、4或6;
n表示树枝状聚合物的代数;它表示0-12的整数,优选0-3的整数。
代链选自上文在涉及对于单膦酸系树枝状聚合物所给出的定义时而限定的那些。
优选地,代链相同或不同,并由下式表示:
-A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))< (C1)
其中:
A表示氧、硫、磷原子或-NR-基团;
B表示-芳基-、-杂芳基-、-烷基-,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-烷基、-芳基、-芳烷基;
C表示碳原子;
D和E相同或不同,并独立地表示氢原子、-烷基、-O烷基、-芳基、-芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-烷基、-芳基、-芳烷基;
G表示硫、氧、氮、硒、碲原子或=NR基团;
N表示氮原子;
P表示磷原子;
优选地,在上述通式(C1)中,A表示氧原子。
优选地,在上述通式(C1)中,B表示苯基核,其任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-烷基、-芳基、-芳烷基;更加优选地,B表示未取代的苯基核。
优选地,在上述通式(C1)中,D表示氢原子。
优选地,在上述通式(C1)中,E表示-烷基。
优选地,在上述通式(C1)中,G表示硫原子。
根据另一优选方面,代链由下式表示:
-A’-(C=O)-N(R)-B’-N< (C1’)
其中
A’和B’独立地表示-烷基-、-烯基-、-炔基-,每个任选由一个或多个选自下列的取代基取代:-烷基、-Hal、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-O烷基、-芳基、-芳烷基;
R、R′如前定义。
优选地,A’表示-烷基-,更加优选-乙基-。优选地,B’表示-烷基-,更加优选-乙基-。
优选地,R表示氢原子。
根据另一优选方面,代链由下式表示:
-A”-N< (C1”)
其中,A”表示-烷基-、-烯基-、-炔基-,每个任选由一个或多个选自下列的取代基取代:-烷基、-Hal、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-O烷基、-芳基、-芳烷基,其中RR′如前定义。
优选地,A”表示-烷基-,更加优选-丙基-。
根据另一优选方面,第0代的树枝状聚合物不包括代链。特别地,在代链由式(C1’)或(C1”)表示的情况下,第0代的相应树枝状聚合物不包括代链。
中间链选自在关于单膦酸系树枝状聚合物时所限定的那些。
优选地,中间链在其末端具有单键。
优选地,中间链相同或不同,并由上文限定的下式表示:
-J-K-L- (C2)
优选地,在上式(C2)中,J表示氧原子。
优选地,在上式(C2)中,K表示苯基核,其任选经取代;更加优选地,K表示未取代的苯基核。
优选地,在上式(C2)中,L表示-(Alk)a-基团,或L表示-C(D)=N-N(E)-(Alk)a-基团,
其中,
C表示碳原子;
D和E相同或不同,并独立地表示氢原子、-烷基、-O烷基、-芳基、-芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-烷基、-芳基、-芳烷基;
a表示0或1;
R、R′如前定义。
根据另一优选方面,中间链由下式表示
-A’-(C=O)-N(R)-B’- (C2’1)
其中A’、B’、R、R′如前定义。
优选地,A’表示-烷基-;更加优选-乙基-。
优选地,B’表示-烷基-;更加优选-乙基-。
优选地,R表示氢原子。
根据另一优选方面,中间链由下式表示
-A”- (C2”)
其中,A”如前定义。
优选地,A”表示-烷基-;更加优选-丙基-。
优选地,代链是相同的。
优选地,在上文所述的式(C1)和(C2)中,J和K分别等于A、B。
优选地,双膦酸系树枝状聚合物可以由下式(I-1i)表示:
§-{{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<}n[J-K-
(Alk)a-N<[A2-P(=O)(OX)2]2]2}m (I-1i)
其中:
§、A、B、C、D、E、G、N、P、J、K、X、A2、m、n如前定义,{}n指所述树枝状聚合物的第n代的链的树样结构,和a表示0或1;A2表示-烷基-。
优选地,双膦酸系树枝状聚合物可以由下式(I-1ii)表示:
§-{{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<}n[J-K-C(D)=N-N(E)-
(Alk)a-CH<[A2-P(=O)(OX)2]2]2}m (I-1ii)
其中:
§、A、B、C、D、E、G、N、P、J、K、X、A2、m、n如前定义,{}n指所述树枝状聚合物的第n代的链的树样结构,和a表示0或1;A2表示单键。
根据另一优选方面,双膦酸系树枝状聚合物可以由下式(I-2)表示:
§-{{A’-(C=O)-N(R)-B’-N<}n[A2-P(=O)(OX)2]2}m (I-2’)
其中:
§、A’、B’、C、N、P、X、A2、m、n如前定义,和{}n指所述树枝状聚合物的第n代的链的树样结构。
根据另一优选方面,双膦酸系树枝状聚合物可以由下式(I-3)表示:
§-{{A”-N<}n[A2-P(=O)(OX)2]2}m (I-3’)
其中:
§、A”、N、P、X、A2、m、n如前定义,和{}n指所述树枝状聚合物的第n代的链的树样结构。
-烷(-Alk)、-烷基或-烷基-,-烯基或-烯基-,-炔基或-炔基-,具有上述含义。
在卤素原子(Hal)中,更特别地,可以提及氟、氯、溴和碘原子,优选氟原子。
-芳基或-芳基-,-芳烷基(-烷基芳基),-杂芳基或-杂芳基-,具有上述含义。
“相应树枝状聚合物”是指具有相同的核、相同的代链、相同的中间链和不同的末端基团的同代树枝状聚合物。
通过应用或调整允许接枝上官能团-PO3X2的任何本身已知的方法和/或在本领域技术人员知识范围内的方法,特别是由Larock在Comprehensive Organic Transformations,VCH Pub.,1989中描述的那些,或通过应用或调整在下列实施例中描述的方法,可以制备双膦酸系树枝状聚合物。
在下文所描述的反应中,当它们是终产物中所希望的时候,可能需要保护反应性官能基团,例如羟基、氨基、亚氨基、硫代基、羧基,以避免其不希望地参与反应。可以根据标准做法来使用通常的保护基团,例如参见T.W.Green和P.G.M.Wuts,Protective Groups inOrganic Chemistry,John Wiley and Sons,1991;J.F.W.McOmie,Protective Groups in Organic Chemistry,Plenum Press,1973。
包含末端基团-A1<[A2-P(=O)(OX)2]2的本发明树枝状聚合物的制备方法包括:
(i)相应树枝状聚合物的反应,所述树枝状聚合物具有末端基团-CHO、-CH=NR、-NH2或-P(=G)Cl2,
与具有一个或两个-PO3X2官能性的相应化合物;
(ii)当X表示H或M时,随后任选为包括下述内容的步骤:将在(i)中获得的具有-PO3Me2末端的树枝状聚合物转化为具有-A1<[A2-P(=O)(OH)2]2末端的相应树枝状聚合物;
(iii)当X表示M时,随后任选为包括下述内容的步骤:将在(ii)中获得的具有-A1<[A2-P(=O)(OH)2]2末端的树枝状聚合物转化为具有-A1<[A2-P(=O)(OM)2]2末端的相应树枝状聚合物的盐。
起始的相应树枝状聚合物是市售的(Aldrich),或可以根据本身已知的方法进行制备。
更明确地,步骤(i)可以根据下述可替代方案进行:
根据第一个可替代方案,当双膦酸系树枝状聚合物由下式(I-1i)表示时,
§-{{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<}n[J-K-
(Alk)a-N<[A2-P(=O)(OX)2]2]2}m (I-1i)
其中,§、A、B、C、D、E、G、N、P、J、K、A2、Alk、X、a、m、n、<如前定义,
步骤(i)包括下式的化合物,
H-J-K-(Alk)a-N<[A2-P(=O)(OX)2]2 (III)
在下式的同为第n代的相应树枝状聚合物上的反应,
§-{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<Y2}n (II-1i)
其中Y表示-Cl。
在搅拌下,以溶解在无质子极性溶剂中的形式,所述溶剂例如为THF、乙腈、氯仿、二氯甲烷、DMF或丙酮,优选THF,在有机或无机碱例如碳酸铯存在时,于-80℃至100℃的温度优选环境温度下,进行这个反应。
优选地,在式(II-1i)中,G表示S。
优选地,式(II-1i)的树枝状聚合物选自:SPCl3、P3N3Cl6、
根据第二个可替代方案,当树枝状聚合物由下式(I-2’)或(I-3)表示时,
§-{{A’-(C=O)-N(R)-B’-N<}n[A2-P(=O)(OX)2]2}m (I-2’)或
§-{{A”-N<}n[A2-P(=O)(OX)2]2}m (I-3’)
其中,§、A’、A”、B’、B”、C、N、P、A2、X、m、n、<如前定义,
步骤(i)包括在式H-A2-(C=O)H(V’)的相应化合物存在下,式H-P(=O)(OX)2(IV)的化合物在下式的同为第n代的相应树枝状聚合物上的反应,
§-{{A’-(C=O)-N(R)-B’-NH2}n}m (II-2’)或
§-{{-A”-NH2}n}m (II-3)。
在搅拌下,任选稀释为水溶液,于-5℃至混合物的回流温度之间的温度下,进行这个反应。
式(IV)和(V’)的化合物是市售的(Aldrich),或可以根据本身已知的方法进行制备。
式(II-2’)和(II-3)的树枝状聚合物是市售的(Aldrich)。它们优选为上面提及的DAB或PAMAM类型。
根据第三个可替代方案,当树枝状聚合物由下式(I-1ii)表示时,
§-{{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<}n[J-K-C(D)=N-N(E)-
(Alk)a-CH<[A2-P(=O)(OX)2]2]2}m (I-1ii)
其中:
§、A、B、C、D、E、G、N、P、J、K、L、X、A2、m、n、a如前定义,
步骤(i)包括在下式的化合物存在下,
H3C-NH-NH2 (VII’)
下式的化合物,
(Alk’)a-CH-[A2-P(=O)(OX)2] (VI’)
其中,Alk相应于前文在式(I-1ii)中所定义的Alk,表示烯基,在下式的相应树枝状聚合物上的反应,
§-{{A-B-C(D)=N-N(E)-(P(=G))<}n-[J-K-L’]2}m (II-1ii)
其中L’表示-CHO。
通过应用或调整在J.Org.Chem.,1997,62,4834中所描述的方法可以进行这个反应。
优选地,在无质子极性溶剂中,所述溶剂例如为THF、氯仿、二氯甲烷或乙腈,优选CH2Cl2,于-80℃至50℃优选约0℃的温度下,通过将(VI’)和(VII’)同时加到树枝状聚合物中来进行操作。
式(VI’)和(VII’)的化合物是市售的,或可以根据本身已知的方法进行制备。
优选地,式(II-1ii)的树枝状聚合物选自:SPCl3、P3N3Cl6、
为了获得其中X=H或M的树枝状聚合物化合物,步骤(i)优选用其中X=Me的式(III)、(IV)或(VI)的试剂来进行。然后,步骤(ii)从其中X=Me的在(i)中获得的式(I-1i)、(I-2’)、(I-3’)、(I-1ii)的化合物开始来施行。
优选地,步骤(ii)如下进行:
-通过在无质子极性有机溶剂例如乙腈、氯仿或二氯甲烷中,优选在乙腈中,三甲基硅烷的卤化物优选三甲基硅烷的溴化物(Me3SiBr)的作用;优选经在使反应混合物的温度维持在-80℃至50℃优选约0℃的情况下缓慢添加三甲基硅烷的卤化物来进行这个操作;
-随后为加入到反应混合物中的无水MeOH的作用;
在步骤(iii)中,通过应用或调整已知方法,通过加入碱可以由具有其中X表示氢原子的末端基团的双膦酸系树枝状聚合物获得双膦酸系树枝状聚合物的酸式盐。优选地,以溶液形式,在搅拌下,在合适的质子或无质子极性溶剂中,所述溶剂例如为THF、氯仿、二氯甲烷、DMF、乙腈、醇、水,优选水,根据所需的盐在有机或无机碱存在时,所述碱例如为氢氧化钠、氢氧化锂或氢氧化钾,进行这个操作。
当使用具有与上面对于式(II-1i)、(II-1ii)、(II-2’)或(II-3)的树枝状聚合物所描述的末端官能团不同的末端基团的起始树枝状聚合物时,该方法包括允许所述基团转化为所述所需的官能团的额外的初步步骤。例如,在树枝状聚合物具有羧酸或羟基类型的末端基团的情况下,只需进行允许所述羧酸或羟基类型的基团转化为-NH2、-CHO、-C=NR或-PSCl2类型的官能团(相应于式(II-1i)、(II-1ii)、(II-2’)或(II-3)的树枝状聚合物)的任何反应就足够了。此类反应是本领域技术人员已知的和/或可以通过应用或调整Larock等人(同上)所述的方法来进行。
为了获得第0代的树枝状聚合物,上述反应可以相同方式,从具有所需官能性的核开始进行操作来施行。例如,代的反应可以从PSCl3、P3N3Cl6、P4N4Cl8、或
关于式(III)的化合物:
H-J-K-(Alk)a-N<[A2-P(=O)(OX)2]2 (III)
其中
X表示H、-烷基、-芳基或M+,其中M+表示阳离子;
J表示氧、硫原子或-NR-基团;
K表示-芳基-、-杂芳基-、-烷基-,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-烷基、-芳基、-芳烷基;
每个A2相同或不同,并独立地表示单键或含有1-6个成员的线性或支化的烃链,每个所述成员可以任选选自杂原子,优选氮,每个成员可以任选由一个或多个选自下列的取代基取代:-烷基、-Hal、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、-O烷基、-芳基、-芳烷基;
-Alk-表示烷基基团;
a表示0或1,
其中,
-优选地,在上式(III)中,J表示氧原子;
-优选地,在上式(III)中,K表示苯基核,其任选经取代;更加优选地,K表示未取代的苯基核;
-优选地,在上式(III)中,-Alk-表示-乙基-;
-优选地,在上式(III)中,A2表示-烷基-,更加优选-甲基-;
-优选地,在上式(III)中,X表示-H或-Me;
它们可以以下述方式由式(VIII’)的化合物获得:
H-J-K-(Alk)a-NH2(VIII’)+H-A2’-(C=O)H (V’)
+H-P(=O)(OX)2 (IV)
→H-J-K-(Alk)a-N<[A2-PO3X2]2 (III)
其中,在式(V’)中,-A2’-是相应于A2的基团。
通过应用或调整本身已知的方法,特别是在I.Linzaga等人,Tetrahedron 2002,58,8973-8978中所述的方法进行这个反应。特别地,优选在-5至25℃的温度下,优选在约0℃下,通过缓慢加入化合物(VIII’)和(IV),随后加入化合物(V’),其任选稀释为水溶液,来进行这个操作。然后,使反应化合物调节至环境温度,随后任选在回流下反应。
在上述方法的描述中,当两个基团分别包括在起始和结束产物中,并且它们的结构是相同的且可以相互派生时,它们被称为是“相应的”。
任选地,所述方法还可包括具有下述内容的的步骤:分离在步骤(i)、(ii)和/或(iii)结束时获得的产物。
如此制备的化合物可以通过常规手段从反应混合物中回收。例如,通过从反应混合物中蒸馏出溶剂,或需要时在从溶液混合物中蒸馏出溶剂后,将剩余物到入水中,随后用在水中不混溶的有机溶剂萃取,并从萃取液中蒸馏出溶剂,可以回收所述化合物。此外,如果需要,产物还可通过各种技术,例如再结晶、再沉淀或各种色谱技术特别是柱色谱或制备型薄层色谱进行纯化。
应当理解根据本发明使用的化合物可以包含不对称中心。这些不对称中心可以独立地为R或S构型。对于本领域技术人员来说很清楚的是,根据本发明使用的某些化合物还可具有几何异构性。必须理解,本发明包括上式(I)化合物的单个的几何异构体以及它们的立体异构体和混合物,包括外消旋混合物。通过应用或调整已知方法,例如色谱技术或再结晶技术,可以从其混合物中分离出这些异构体,或者它们可以分别从其中间体的合适异构体开始制备。
为了本文的目的,应当理解,在给定基团的引用中包括互变异构形式,例如硫代基/巯基或氧代基/羟基。
根据本发明使用的化合物可以容易地制备,或在本发明方法过程中以溶剂合物(例如水合物)的形式形成。根据本发明使用的化合物的水合物可以利用有机溶剂例如二烷、四氢呋喃或甲醇通过从水性/有机的溶剂混合物中再结晶而容易地制备。
通过应用或调整已知方法,例如在参考实施例中所描述的方法或其显而易见的化学等价方案,可以制备基础产物或中间体。
如实施例91中所述,制备其中核心的一个或两个键没有被代链占据的根据本发明的单膦酸系或双膦酸系树枝状聚合物,即缺失一个或两个分枝的单膦酸系或双膦酸系树枝状聚合物。简言之,在施行上面关于单膦酸系或双膦酸系树枝状聚合物时已经描述了的延伸树枝状聚合物的过程之前,将不允许代链延伸的一个或两个基团(例如酚)固定在核上。
附图描述
图1A、图1B、图1C、图1D、图1E、图1F、图1G
图1A显示了,PBMC原始群体的通过流式细胞术分离的细胞的荧光强度,所述细胞用抗-CD3-FITC抗体(横坐标轴)和抗-CD56-PC5抗体(纵坐标轴)进行标记。图版1相应于CD3-CD56+细胞(23%),图版2相应于CD3+CD56+细胞(6%),图版3相应于CD3-CD56-细胞和图版4相应于CD3+CD56-细胞(50%)。
图1B显示了,来自PBMC原始群体的通过流式细胞术分离的细胞的荧光强度,所述细胞在树枝状聚合物GC1存在下进行培养,并用抗-CD3-FITC抗体(横坐标轴)和抗-CD56-PC5抗体(纵坐标轴)进行标记。图版1相应于CD3-CD56+细胞(76%),图版2相应于CD3+CD56+细胞(14%),图版3相应于CD3-CD56-细胞和图版4相应于CD3+CD56-细胞(8%)。
图1C显示了,来自PBMC原始群体的通过流式细胞术分离的细胞的荧光强度,所述细胞在树枝状聚合物GC1存在下进行培养,并用抗-CD16-PE抗体(横坐标轴)和抗-CD56-PC5抗体(纵坐标轴)进行标记。图版1相应于CD16-CD56+细胞,图版2相应于CD16+CD56+细胞,图版3相应于CD16-CD56-细胞和图版4相应于CD16+CD56-细胞。
图1D显示了,来自PBMC原始群体的通过流式细胞术分离的细胞的荧光强度,所述细胞在树枝状聚合物GC1存在下进行培养,并用被GAM(山羊抗小鼠)-FITC抗体揭示的抗-NKG2D抗体(横坐标轴)和抗-CD56-PC5抗体(纵坐标轴)进行标记。图版1相应于NKG2D-CD56+细胞,图版2相应于NKG2D+CD56+细胞,图版3相应于NKG2D-CD56-细胞和图版4相应于NKG2D+CD56-细胞。
图1E显示了,来自PBMC原始群体的通过流式细胞术分离的细胞的荧光强度,所述细胞在树枝状聚合物GC1存在下进行培养,并用被GAM(山羊抗小鼠)-FITC抗体揭示的抗-NKp30抗体(横坐标轴)和抗-CD56-PC5抗体(纵坐标轴)进行标记。图版1相应于NKp30-CD56+细胞,图版2相应于NKp30+CD56+细胞,图版3相应于NKp30-CD56-细胞和图版4相应于NKp30+CD56-细胞。
图1F显示了,来自PBMC原始群体的通过流式细胞术分离的细胞的荧光强度,所述细胞在树枝状聚合物GC1存在下进行培养,并用抗-NKp44-PE抗体(横坐标轴)和抗-CD56-PC5抗体(纵坐标轴)进行标记。图版1相应于NKp44-CD56+细胞,图版2相应于NKp44+CD56+细胞,图版3相应于NKp44-CD56-细胞和图版4相应于NKp44+CD56-细胞。
图1G显示了,来自PBMC原始群体的通过流式细胞术分离的细胞的荧光强度,所述细胞在树枝状聚合物GC1存在下进行培养,并用被GAM(山羊抗小鼠)-FITC抗体揭示的抗-CD85j(ILT2)抗体(横坐标轴)和抗-CD56-PC5抗体(纵坐标轴)进行标记。图版1相应于CD85j-CD56+细胞,图版2相应于CD85j+CD56+细胞,图版3相应于CD85j-CD56-细胞和图版4相应于CD85j+CD56-细胞。
图2A、图2B、图2C、图2D
图2A、2B、2C和2D分别显示了,在GC1存在下来自4个不同供体的PBMC培养物的淋巴细胞组成。纵轴显示了以百万表示的细胞数目。柱J0表示在实验开始时的细胞数目,柱GC1表示在GC1存在下培养15天后存在的细胞数目(NK细胞(垂直线),γδT细胞(白色),和αβT细胞(带点的)),和对照柱表示在标准培养基存在下培养15天后存在的细胞数目(NK细胞(垂直线),γδT细胞(白色),和αβT细胞(带点的))。
图3
图3显示了,在存在(+GC1)或不存在(-GC1)GC1时,于培养来自4个不同供体(白色圆圈、黑色圆圈、白色三角、黑色三角)的PBMC之后获得的NK细胞数目。横坐标轴显示了以百万表示的细胞数目,和纵坐标轴显示了培养时间(周)。
图4A、图4B
图4A显示了,在可变浓度的GC1(横坐标轴,μM)存在下,通过培养PBMC获得的NK细胞数目(纵坐标轴,百万)。
图4B显示了,在标准培养基(0)、GC0、GC1、GC2或单独的氮杂双膦酸系基团(单体)存在下,通过培养不同供体(白色圆圈、黑色圆圈)的PBMC获得的NK细胞数目(纵坐标轴,百万)。
图5A、图5B、图5C
图5A和5B显示了,作为时间(横坐标轴,分钟)的函数,由用膜荧光标记物标记的B淋巴瘤(图5A)或结肠癌(图5B)的细胞传输给利用GC1获得的NK细胞的荧光(荧光强度,纵坐标轴)。
图5C显示了,在共聚焦显微镜下获得的照片,其中可见NK细胞对癌细胞(靶)的trogocytose(箭头)。
图6A、图6B
图6A示意性地显示了,再导向裂解实验,其中在通过借助于所述靶细胞上的FcR而固定的抗体(Ig)刺激NK细胞的受体之后,NK细胞引起靶细胞(P815)裂解。
图6B显示了,作为E∶T比(效应细胞数目∶靶细胞数目)(横坐标轴)的函数,在任何抗体(白色三角)、对照抗体(黑色三角)、抗-NKG2D抗体(黑色圆圈)或抗-NKp30抗体(白色圆圈)存在下,借助于用GC1获得的NK细胞进行的再导向裂解实验的结果(纵坐标轴,特异性裂解的百分比)。
图7A、图7B、图7C
图7A-7C显示了,其作为E∶T比(横坐标轴)的函数,用GC1获得的NK细胞对伯基特淋巴瘤细胞(图7A)、LMC K562细胞(图7B)或自体PBMC细胞(图7C)的裂解(特异性裂解的百分比,纵坐标轴)。
图8
图8显示了,作为为1∶1(白色柱)或10∶1(灰色柱)的E∶T比的函数,用GC1获得的NK细胞对于白血病或癌细胞系细胞所发挥出的细胞毒性(横坐标轴,特异性裂解的百分比)。
图9
图9显示了,3种树枝状聚合物的示意性实例,第4代树枝状聚合物,其中n=4和m=3(A,左),第3代树枝状聚合物,其中n=3和m=6(B,右),和第0代树枝状聚合物,其中n=0和m=6(C,下)。树枝状聚合物的构成元素表示为:核(§),对于代大于或等于1的树枝状聚合物,所述核连接代链(D),或对于第0代树枝状聚合物,所述核直接连接中间链(E);固定在代链的末端上的中间链(E),所述中间链还与末端基团(f)连接;形成树枝状聚合物的表面的末端基团的整体。键链由一组代链构成,该组代链包括固定在核上的一个代链,和直接或经由其他代链与这个链连接的其他代链的整体。
图10A和图10B
图10A显示了,作为其大小(横坐标轴,FS lin)和其粒度(PMT1lin)的函数,通过流式细胞术分离的总淋巴细胞群,以及对于在荧光树枝状聚合物存在下进行孵育而选择出的那些(圆圈)。
图10B显示了,上述淋巴细胞在IL2,或者荧光树枝状聚合物(GC1F)和IL2,或者GC1和IL2存在下,培养4小时(A)、24小时(B)或15天(C)后的结果。横坐标轴表示荧光强度(任意单位),和纵坐标轴表示细胞数目(任意单位)。
图11
图11显示了,来自健康供体和患有多发性骨髓瘤(实心圆圈)的癌症患者的PBMC在GC1存在下经过2.5周培养后获得的NK细胞数目(纵坐标轴,百万),相对于在培养起始时存在的NK细胞数目(空心圆圈)。
图12A和图12B
图12A显示了,作为培养持续时间(横坐标轴,天)的函数,在IL2(空心方块)、IL15(空心三角)、IL2+IL15(空心圆圈)、IL2+GC1(实心方块)、IL15+GC1(实心三角)和IL2+IL15+GC1(实心圆圈)存在下,从健康供体的PBMC获得的NK细胞数目(纵坐标轴,百万)。
图12B显示了,作为培养持续时间(横坐标轴,天)的函数,在IL2(空心方块)、IL15(空心三角)、IL2+IL15(空心圆圈)、IL2+GC1(实心方块)、IL15+GC1(实心三角)和IL2+IL15+GC1(实心圆圈)存在下,在健康供体的PBMC培养物中,NK细胞的百分比(纵坐标轴)。
图13
图13显示了,具有Na盐末端的PMMH型含磷树枝状聚合物对NK细胞扩增的影响。0对应于通过单独的IL2(不含树枝状聚合物)的在培养基中的扩增。其他数字对应于以其钠盐形式的所讨论的树枝状聚合物实例的编号。
图14A、图14B、图14C和图14D
图14A显示了,在光学显微镜下观察到的、在树枝状聚合物GC1不存在(左)或存在(右)下培养的单核细胞的载玻片照片。水平条表示30μm。
图14B显示了,在GC1存在(黑色柱)或不存在(灰色柱)下培养的单核细胞上的标记物HLA-A、B、C、CD14和HLA-DR的表达的流式细胞术分析(横坐标轴,平均荧光强度(MFI))。星形标记(***)表示在Student检验中MFI的显著差异(p<0.001)。结果代表3个供体。
图14C显示了,在GC1不存在(三角)或存在(圆圈)下培养的单核细胞内NFκB p50的核转运(纵坐标轴,RLU×106)(RLU:相对发光单位)。
图14D显示了,作为培养持续时间(横坐标轴,天)的函数,在GC1不存在(灰色柱)或存在(黑色柱)下培养的单核细胞中活的单核细胞的数目(纵坐标轴,百万)(左起第1张图),和作为培养持续时间的函数,在GC1不存在(灰色柱)或存在(黑色柱)下培养的单核细胞中对于膜联蛋白-V阳性的单核细胞的百分比(纵坐标轴)(左起第2张图)。利用经FITC标记的抗膜联蛋白-V抗体,通过流式细胞术测定对于膜联蛋白-V阳性的单核细胞的百分比。在GC1不存在下培养6天的单核细胞中对于膜联蛋白-V阳性的单核细胞的百分比(左起第3张图:35%的单核细胞对于膜联蛋白-V为阳性),和在GC1存在下培养6天的单核细胞中对于膜联蛋白-V阳性的单核细胞的百分比(左起第4张图:5%的单核细胞对于膜联蛋白-V为阳性)的测定实例。
实施例
概要
反应在干燥氩气气氛中进行(argon U,Air Liquide)。下列溶剂是干燥的,并且在即将使用前根据Perrin等人,Purification ofLaboratory Chemicals,第三版;Press,P.,Ed.:Oxford,1988所描述的技术在氩气中蒸馏:四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈、戊烷、甲苯、乙醚、氯仿、三乙胺、吡啶。
薄层色谱法在Merck Kieselgel 60F254型的涂覆了二氧化硅的铝板上进行。
NMR谱在Brüker装置(AC200,AM250,DPX 300)上进行记录。化学位移表示为百万分率(ppm),相对于在31P NMR中的处于水中的85%磷酸,和相对于在1H和13C NMR中的四甲基硅烷。下列缩写用于表示信号的多样性:s(单重峰)、d(双重峰)、bd(宽双重峰)、dd(双重峰之双重峰)、AB syst.(AB系)、t(三重峰)、dt(三重峰之双重峰)、q(四重峰)、hept(七重峰)、m(不能分辩的多重峰)。
红外振动光谱法在Perkin Elmer FT 1725x光谱仪上进行。UV-可见光谱法在HP 4852A装置上进行。热解重量测量在Netzch DSC 204或Setaram TGA 92-16.18装置上进行。
用于在NMR中进行分配的编号:
关于第1代树枝状聚合物的编号实例
用作起始物的不同树枝状聚合物的结构
实施例1:具有α-羟基-二甲基膦酸末端的第1代树枝状聚合物(核心P=S)的合成
步骤1:具有α-羟基-二甲基膦酸酯末端的第1代树枝状聚合物(核心P=S)的合成
将树枝状聚合物G’1(0.14mmol,200mg)以及蒸馏过的三乙胺(0.126mmol,4.5μL)和亚磷酸二甲酯(1.26mmol,115μL)一起溶解在0.2ml THF中。将混合物用磁力搅拌12小时。随后用THF/Et2O(1/1)混合物洗涤所获得的糊状物,从而产生白色粉末。分离最终产物,产率为72%。
NMR 31P-{1H}(DMSO d6):δ=27.10(s,P(O)(O-CH3)2),56.10(s,P0),65.91(s,P1)ppm.
NMR 1H(DMSO d6):δ=3.34(d,3JHP=9.8Hz,9H,CH3-N-P1),3.52(d,18H,3JHP=10.3Hz,P(O)-O-CH3),3.57(d,18H,3JHP=11.6Hz,P(O)-O-CH3),5.01(dd,3JHH=4.5Hz,2JHP=13.0Hz,6H,CH-P(O)),6.33(dd,3JHH=5.6Hz,3JHP=15.7Hz,6H,OH),7.18-7.93(m,39H,H芳族,CH=N)ppm.
NMR 13C-{1H}(DMSO d6):δ=33.9(d,2JCP=12.1Hz,CH3-N-P1),53.7(d,2JCP=6.8Hz,CH3-O-P(O)),54.2(d,2JCP=7.0Hz,CH3-O-P(O)),70.0(d,1JCP=162.8Hz,C-OH),121.3(宽s,C1 2),122.4(d,3JCP=3.8Hz,C0 2),129.4(s,C0 3),129.8(d,3JCP=5.6Hz,C1 3),133.6(s,C0 4),136.4(s,C1 4),141.4(d,3JCP=14.5Hz,CH=N),150.3(dd,5JCP=3.4Hz,2JCP=6.6Hz,C1 1),151.4(d,2JCP=8.0Hz,C0 1)ppm.
步骤2:具有α-羟基-膦酸(钠盐)末端的树枝状聚合物G’1的合成
于0℃,将溴三甲基硅烷(15.8mmol)缓慢加入至在步骤1中获得的具有α-羟基-磷酸二甲酯末端的第1代树枝状聚合物G’1(0.8mmol,1g)在具有蒸馏过的三乙胺(4.8mmol)的乙腈(5mL)中的溶液之中。一旦完成添加,就让混合物回到环境温度,经过12小时。混合物然后进行蒸发干燥,随后在环境温度下加入1mL无水甲醇,并将混合物搅拌1小时。蒸发干燥后,残留物用醚洗涤数次。因为该产物完全不溶于有机溶剂,所以在事先滴定过的氢氧化钠溶液存在下,将其转化为它的单钠盐。所得到的溶液进行冻干,从而产生白色粉末形式的树枝状聚合物。分离最终产物,产率为48%。
NMR 31P-{1H}(D2O/CD3CN):δ=10.1(s,P(O)(OH)(ONa)),56.10(s,P0),66.91(s,P1)ppm.
实施例2:具有α-羟基-膦酸二甲酯末端的第1代树枝状聚合物(P3N3核心)的合成
将1g Gc’1(0.35mmol)溶解在1ml THF中,随后加入蒸馏过的三乙胺(10μl,即0.84×10-3mol)和亚磷酸二甲酯(382μL,即4.2×10-3mol)(1当量/-CHO)。将混合物搅拌12小时。然后用THF/Et2O(1/1)混合物洗涤所获得的糊状物,从而产生白色粉末。分离最终产物,产率为72%。
NMR 31P-{1H}(DMSO d6):δ=11.46(s,P0),27.10(s,P(O)(O-CH3)2),66.07(s,P1)ppm.
NMR 1H(DMSO d6):δ=3.35(d,3JHP=10.5Hz,18H,CH3-N-P1),3.54(d,3JHP=10.3Hz,36H,P(O)-O-CH3),3.59(d,3JHP=10.4Hz,36H,P(O)-O-CH3),5.01(dd,3JHH=5.2Hz,2JHP=13.5Hz,12H,CH-P(O)),6.41(dd,3JHH=5.6Hz,3JHP=15.5Hz,12H,OH),7,18-7.93(m,78H,H芳族,CH=N)ppm.
NMR 13C-{1H}(DMSO d6):δ=32.8(d,2JCP=11.9Hz,CH3-N-P1),52.7(d,2JCP=6.9Hz,CH3-O-P(O)),53.2(d,2JCP=6.9Hz,CH3-O-P(O)),68.2(d,1JCP=162.3Hz,C-OH),120.4(宽s,C1 2),120.8(s,C0 2),128.2(s,C0 3),128.7(d,3JCP=5.7Hz,C1 3),132.0(s,C0 4),135.5(s,C1 4),140.2(d,3JCP=13.8Hz,CH=N),149.4(d,2JCP=6.3Hz,C1 1),150.5(s,C0 1)ppm.
IR:不存在1670cm-1处的υ(CHO);3271cm-1处的υ(OH).
实施例3:具有α-羟基-膦酸二甲酯末端的第2代树枝状聚合物的合成
将Gc’2(0.146mmol,1g)以及蒸馏过的三乙胺(1.3mmol,15μL)和亚磷酸二甲酯(3.5mmol,319μL)一起溶解在的1ml THF中。将混合物用磁力搅拌12小时。然后用THF/Et2O(1/1)混合物洗涤所获得的糊状物,从而产生白色粉末。分离最终产物,产率为80%。
NMR 31P-{1H}(DMSO d6):δ=11.7(s,P0),27.10(s,P(O)(O-CH3)2),66.1(宽s,P1,2)ppm.
NMR 1H(DMSO d6):δ=3.29(宽d,3JHP=9.2Hz,54H,CH3-N-P1,CH3-N-P2),3.49(d,2JCP=10.9Hz,72H,P(O)-O-CH3),3.55(d,2JCP=10.6Hz,72H,P(O)-O-CH3),5.00(dd,3JHH=5.4Hz’2JHP=15.7Hz,24H,CH-P(O)),6.30(dd,3JHH=5.4Hz’2JHP=15.7Hz,24H,OH),7.0-8.0(m,186H,H芳族,CH=N)ppm.
NMR 13C-{1H}(DMSO d6):δ=32.8(宽d,2JCP=11.3Hz,CH3-N-P1,2),52.7(d,2JCP=6.2Hz,CH3-O-P(O)),53.2(d,2JCP=6.3Hz,CH3-O-P(O)),68.2(d,1JCP=163.0Hz,C-OH),120.4(宽s,C2 2),120.8(宽s,C0 2),121.4(s,C1 2),128.2(s,C0 3),128.2(s,C1 3),128.7(d,3JCP=3.7Hz,C2 3),132.1(s,C0 4),132.1(s,C1 4),135.4(s,C2 4),140.2(宽s,
CH=N-N(Me)-P1,2),149.4(d,2JCP=3.8Hz,C2 1),150.4(s,C0 1)150.7(d,2JCP=6.4Hz,C1 1)ppm.
IR:不存在1670cm-1处的υ(CHO);3271cm-1处的υ(OH).
实施例4:具有α-羟基-膦酸二甲酯末端的第3代树枝状聚合物的合成
将Gc’3(1.35×10-2mmol,0.2g)以及蒸馏过的三乙胺(0.8mmol,10μL)和亚磷酸二甲酯(0.648mmol,59μL)一起溶解在0.2ml THF中。将混合物用磁力搅拌12小时。然后用THF/Et2O(1/1)混合物洗涤所获得的糊状物,从而产生白色粉末。分离最终产物,产率为85%。
NMR 31P-{1H}(DMSO d6):δ=11.7(s,P0),28.6(s,P(O)(O-CH3)2),66.4(宽s,P1,2,3)ppm.
NMR 1H(DMSO d6):δ=3.40(宽d,3JHP=10.7Hz,126H,CH3-N-P1,CH3-N-P2,CH3-N-P3),3.60(d,2JCP=13.15Hz,144H,P(O)-O-CH3),3.65(d,2JCP=13.16Hz,144H,P(O)-O-CH3),5.10(dd,3JHH=4.3Hz’2JHP=15.3Hz,48H,CH-P(O)),6.4(dd,3JHH=4.3Hz’2JHP=15.3Hz,48H,OH),7.0-8.1(m,402H,H芳族,CH=N)ppm.
NMR 13C-{1H}(DMSO d6):δ=32.8(宽s,CH3-N-P1,2,3),52.7(d,2JCP=6.3Hz,CH3-O-P(O)),53.2(d,2JCP=7.4Hz,CH3-O-P(O)),68.1(d,1JCP=162.8Hz,C-OH),119.5(s,C1 2),120.4(宽s,C3 2,C0 2),121.4(s,C2 2),128.3(宽s,C0 3,C1 3,C2 3),128.6(d,3JCP=4.2Hz,C3 3),132.1(s,C0 4,C1 4,C2 4),135.5(s,C3 4),140.2(宽s,
CH=N-N(Me)-P1,2,3),149.4(d,2JCP=8.3Hz,C3 1),150.6(宽s,C0 1,C1 1,C2 1)ppm.
IR:不存在1670cm-1处的υ(CHO);3271cm-1处的υ(OH).
实施例5:具有α-羟基-膦酸末端的第1代树枝状聚合物的合成
步骤1:具有α-羟基-膦酸末端的树枝状聚合物
在0℃下,将实施例2中获得的具有α-羟基-膦酸二甲酯末端的第1代树枝状聚合物(4.78×10-2mmol,200mg)悬浮在具有三乙胺(0.575mmol,20.5μL)的乙腈(4mL)中。随后在0℃下缓慢加入三甲基硅烷的溴化物(1.72mmol,229μL),混合物缓慢回到环境温度,经过6小时。随后加入无水甲醇(1mL)。搅拌2小时后,反应混合物在减压下进行干燥。然后以剧烈搅拌将粉末悬浮在最少量的水中30分钟。过滤后,将产物干燥,随后用醚充分洗涤。优选地,为了获得可溶性树枝状聚合物,最终的树枝状聚合物不必完全去溶剂化。分离最终产物,产率为51%。
NMR 31P-{1H}(DMSO d6):δ=11.40(s,P0),22.0(m,P(O)(OH)2),66.05(s,P1)ppm.
NMR 1H(DMSO d6):δ=3.29(d,3JHP=10.5Hz,18H,CH3-N-P1),4.67(d,3JHP=13.9Hz,12H,-CH-OH),4.7-5.7(m,36H,-OH),7.0-8.0(m,78H,H芳族,CH=N)ppm.
NMR 13C-{1H}(DMSO d6):δ=32.9(d,2JCP=15.7Hz,CH3-N-P1),69.5(d,1JCP=163.5Hz,C-OH),120.0(宽s,C1 2),120.7(s,C0 2),128.2(s,C0 3),128.6(s,C1 3),132.0(s,C0 4),137.1(s,C1 4),140.2(宽s,CH=N),148.8(s,C1 1),150.4(s,C0 1)ppm.
IR:不存在1670cm-1处的υ(CHO);3271cm-1处的υ(OH).
步骤2:具有α-羟基-膦酸钠盐末端的树枝状聚合物
将在先前步骤获得的树枝状聚合物溶解在滴定过的氢氧化钠溶液中(0.1966M,12当量)。所得溶液在微孔过滤器上进行过滤,随后冻干。以白色粉末形式得到具有α-羟基-膦酸单钠盐末端的第1代树枝状聚合物,产率为82%。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN,81MHz):δ=12.5(sl,N3P3),17.8(sl,P=O),67.5(sl,P=S).
实施例6:具有α-羟基-膦酸末端的第2代树枝状聚合物的合成
在0℃下,将实施例3中获得的具有α-羟基-膦酸二甲酯末端的第2代树枝状聚合物(3.16×10-2mmol,300mg)悬浮在具有三乙胺(0.86mmol,30μL)的乙腈(1.5mL)中。随后在0℃下缓慢加入三甲基硅烷的溴化物(2.3mmol,304μL),混合物缓慢回到环境温度,经过6小时。随后加入无水甲醇(1mL)。搅拌2小时后,反应混合物在减压下进行干燥。然后以剧烈搅拌将粉末悬浮在最少量的水中30分钟。过滤后,将产物干燥,随后用醚充分洗涤。优选地,如果需要可溶性的产物,则最终的树枝状聚合物不必完全去溶剂化。分离最终产物,产率为62%。
NMR 31P-{1H}(DMSO d6):δ=11.9(s,P0),21.5(m,P(O)(OH)2),66.00(宽s,P1,2)ppm.
NMR 1H(DMSO d6):δ=3.06(宽s,54H,CH3-N-P1,2),4.66(d,3JHP=14.0Hz,24H,-
CH-OH),3.7-5.2(m,72H,-OH),6.7-8.0(m,186H,H芳族,CH=N)ppm.
NMR13C-{1H}(DMSO d6):δ=33.6(宽s,CH3-N-P1,2),70.2(d,1JCP=158.5Hz,C-OH),121.0(宽s,C2 2,C0 2),122.0(s,C1 2),129.5(宽s,C0 3,C1 3,C2 3),132.8(s,C0 4,C1 4),137.4(s,C2 4),141.0(宽s,CH=N),149.8(宽s,C2 1),151.2(宽s,C0 1,C1 1)ppm.
IR:不存在1670cm-1处的υ(CHO);3271cm-1处的υ(OH).
通过应用或调整这种方法,从实施例1-5和8-10的含膦酸二甲酯基团的化合物开始可以获得具有膦酸末端的衍生物。这个反应不从实施例7的含膦酸二异丙酯基团的化合物开始工作。
实施例7:具有乙烯基-膦酸二异丙酯末端的第1代树枝状聚合物的合成
将四异丙基-亚甲基-偕-二膦酸酯(3mmol)和氢化钠(3mmol,75mg)置于2mL蒸馏过的THF中。在环境温度下将该混合物剧烈搅拌2小时。一旦氢析出完成后,将其缓慢加至树枝状聚合物Gc’1(0.17mmol,500mg)中,所述树枝状聚合物Gc’1事先已溶解在3mL蒸馏过的THF中。在0℃下进行添加,随后让混合物回到环境温度,经过一夜。在THF蒸发后,用戊烷/醚(1/1)混合物洗涤白色固体,以去除过量的四异丙基-亚甲基-偕-二膦酸酯。然后将树枝状聚合物悬浮在最少量的水中,将所得的混浊液进行离心。离心后回收白色粉末,但有时可能需要再一次重复这个操作(离心),仍使用最少量的水。分离最终产物,产率为55%。
NMR31P-{1H}(CDCl3):δ=11.66(s,P0);65.73(s,P1);20.31(s,P=O)ppm.
NMR 1H(CDCl3):δ=1.26(d,3JHH=6.2Hz,72H,
CH 3-CH);1.32(d,3JHH=6.2Hz,72H
CH 3-CH);3.27(d,3JHP=10.4Hz,18H,N-Me);4.66(hept,3JHH=5.9Hz,24H,O-
CH-(CH3)2);6.14(dd,3JHH反式=2JHP(O)=17.1Hz,12H,-CH=
CH-P(O));6.9-7.7(m,90H,CH芳族,CH=N,-
CH=CH-P(O))ppm.
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=24.0(d,3JCP=5.0Hz,
CH 3-CH);32.9(d,2JCP=12Hz,CH3-N-P1);70.5(d,2JCP=5.0Hz,-O-
CH-CH3);116.1(d,1JCP=192.52Hz,-CH=
CH-P(O)(OiPr)2);121.4(宽s,C0 2);121.8(d,3JCP=4.9Hz,C1 2);128.3(s,C0 3);129.0(s,C1 3);132.2(d,3JCP=18.7Hz,C1 4);132.7(s,C0 4);139.0(d,3JCP=14.46Hz,CH=N);146.3(d,2JCP=6.3Hz,-
CH=CH-P(O)(OiPr)2);151.3(宽s,C0 1);151.6(d,2JCP=5.7Hz,C1 1)ppm.
实施例8:具有乙烯基-膦酸二甲酯末端的第1代树枝状聚合物的合成
将四甲基-亚甲基-偕-二膦酸酯(11.7mmol,2.7g)和氢化钠(11.7mmol,281mg)置于10mL蒸馏过的THF中。在环境温度下将该混合物剧烈搅拌2小时。一旦氢析出完成后,将其缓慢加至树枝状聚合物Gc’2(0.7mmol,1g)中,所述树枝状聚合物Gc’2事先已溶解在5mL蒸馏过的THF中。在0℃下进行添加,随后让混合物回到环境温度,经过一夜。THF蒸发后,用戊烷/醚(1/1)混合物洗涤白色固体,以去除过量的四甲基-亚甲基-偕-二膦酸酯。然后将树枝状聚合物悬浮在最少量的水中,将所得的混浊液进行离心。离心后回收白色粉末,但有时可能需要再一次重复这个操作(离心),仍使用最少量的水。分离最终产物,产率为63%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=11.7(s,P0);65.5(s,P1);25.43(s,P=O)ppm.
NMR 1H(CDCl3):δ=3.27(d,3JHP=9.5Hz,18H,N-Me);3.72(d,3JHP=10.6Hz,72H,O-
CH 3);6.08(dd,3JHH反式=2JHP(O)=16.9Hz,12H,-CH=
CH-P(O));6.9-7.8(m,90H,CH芳族,CH=N,-
CH=CH-P(O))ppm.
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=32.9(d,2JCP=12.13Hz,CH3-N-P1);52.4(d,2JCP=5.6Hz,-O-
CH 3);112.7(d,1JCP=191.64Hz,-CH=
CH-P(O)(OMe)2);121.3(宽s,C0 2);121.7(d,3JCP=3.2Hz,C1 2);128.2(s,C0 3);129.1(s,C1 3);131.9(s,C0 4);132.1(d,3JCP=16.9Hz,C1 4);139.0(d,3JCP=13.4Hz,CH=N);148.03(d,2JCP=6.8Hz,-
CH=CH-P(O)(OMe)2);151.2(宽s,C0 1);151.8(d,2JCP=6.3Hz,C1 1)ppm.
实施例9:具有乙烯基-膦酸二甲酯末端的第2代树枝状聚合物的合成
将四甲基-亚甲基-偕-二膦酸酯(0.77mmol,0.18g)和氢化钠(0.78mmol,19mg)置于4mL蒸馏过的THF中,在环境温度下将该混合物剧烈搅拌2小时。一旦氢析出完成后,将其缓慢加至树枝状聚合物Gc’2(2.9×10-2mmol,0.2mg)中,所述树枝状聚合物Gc’2事先已溶解在2mL蒸馏过的THF中。在0℃下进行添加,随后让混合物回到环境温度,经过一夜。THF蒸发后,用戊烷/醚(1/1)混合物洗涤白色固体,以去除过量的四甲基-亚甲基-偕-二膦酸酯。然后将树枝状聚合物悬浮在最少量的水中,将所得的混浊液进行离心。离心后回收白色粉末,但有时可能需要再一次重复这个操作(离心),仍使用最少量的水。分离最终产物,产率为68%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=11.8(s,P0);65.4(s,P2);65.9(s,P1);25.4(s,P=O)ppm.
NMR 1H(CDCl3):δ=3.26(宽d,3JHP=10.2Hz,54H,N-Me);3.66(d,3JHP=10.4Hz,144H,O-
CH 3);6.06(dd,3JHH反式=2JHP(O)=16.9Hz,24H,-CH=
CH-P(O));6.9-7.8(m,210H,CH芳族,CH=N,-
CH=CH-P(O))ppm.
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=33.0(d,2JCP=12.5Hz,CH3-N-P1,2);52.5(d,2JCP=5.3Hz,-O-
CH 3);112.6(d,1JCP=192.08Hz,-CH=
CH-P(O)(OMe)2);121.4(宽s,C0 2);121.9(宽s,C1 2,C2 2);128.4(宽s,C0 3,C1 3);129.2(s,C2 3);132.0(s,C1 4);132.4(宽s,C0 4,C2 4);139.2(d,3JCP=13.6Hz,CH=N);148.1(d,2JCP=5.4Hz,-
CH=CH-P(O)(OMe)2);151.2(s,C0 1);151.3(d,2JCP=6.9Hz,C1 1);151.8(d,2JCP=6.4Hz,C2 1)ppm.
实施例10:具有乙烯基-膦酸二甲酯末端的第3代树枝状聚合物的合成
将四甲基-亚甲基-偕-二膦酸酯(0.71mmol,165mg)和氢化钠(0.71mmol,17.1mg)置于5mL蒸馏过的THF中,在环境温度下将该混合物剧烈搅拌2小时。一旦氢析出完成后,将其缓慢加至树枝状聚合物Gc’3(1.35.10-2mmol,200mg)中,所述树枝状聚合物Gc’3事先已溶解在3mL蒸馏过的THF中。在0℃下进行添加,随后让混合物回到环境温度,经过一夜。THF蒸发后,用戊烷/醚(1/1)混合物洗涤白色固体,以去除过量的四甲基-亚甲基-偕-二膦酸酯。然后将树枝状聚合物悬浮在最少量的水中,将所得的混浊液进行离心。离心后回收白色粉末,但有时可能需要再一次重复这个操作(离心),仍使用最少量的水。分离最终产物,产率为72%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=11.7(s,P0);65.3(s,P3);66.0(s,P1,2);25.5(s,P=O)ppm.
NMR 1H(CDCl3):δ=3.29(宽s,126H,N-Me);3.68(d,3JHP=7.7Hz,288H,O-
CH 3);6.08(dd,3JHH反式=2JHP(O)=17.6Hz,48H,-CH=
CH-P(O));6.9-7.8(m,450H,CH芳族,CH=N,-
CH=CH-P(O))ppm.
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=33.0(d,2JCP=13.1Hz,CH3-N-P1,2,3);52.5(d,2JCP=5.5Hz,-O-
CH 3);112.6(d,1JCP=192.2Hz,-CH=CH-P(O)(OMe)2);121.9(宽d,3JCP=2.7Hz,C0 2,C1 2,C2 2,C3 2);128.3(宽s,C0 3,C1 3,C2 3);129.1(s,C3 3);131.9(宽s,C0 4,C2 4);132.1(s,C1 4);132.2(s,C3 4);139.2(d,3JCP=13.2Hz,CH=N);148.3(宽s,-
CH=CH-P(O)(OMe)2);151.3(s,C1 1,C0 1);151.8(s,C3 1);152.0(s,C2 1)ppm.
实施例11:4-羟基苄基-膦酸二甲酯的合成
这个多步骤合成的步骤a)-d)已由J.D.Olsjewski等人,J.Org.Chem.1994,59,4285-4296描述。
a)4-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-苯甲醛的合成
将4-羟基-苯甲醛(10g,0.082mol)溶解在100mL二氯甲烷中。在环境温度下,将氯三甲基硅烷(11.72g,0.078mol)以及N,N-二甲基氨基吡啶(1g,0.008mol)和三乙胺(23mL,0.164mol)加入至该溶液中。在环境温度下将混合物用磁力搅拌48小时,随后将溶剂在减压下蒸发。在纯戊烷(3×200mL)中搅拌所得固体,并因此提取出甲硅烷基化的产物。
b)4-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-苯甲醇的合成
将4-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-苯甲醛(28g,0.118mol)溶解在THF/乙醇(50mL/10mL)混合物中。在环境温度下将硼氢化钠(9g,0.237mol)加入该溶液中,并使该悬浮液在氩和环境温度下搅拌4天。随后在减压下蒸发出该反应体系中的所有溶剂,并因此获得非常致密的白色凝胶。将后者悬浮在醚中,随后非常缓慢地加入饱和氯化铵溶液,直至在2个相中获得更均匀的溶液。当2个相均匀时,通过简单的水/醚倾析而分离最终产物。蒸发醚相,随后将所得产物接纳在戊烷中并用水洗涤一次。
c)三氟乙酸4-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-苄酯的合成
将在b)中获得的苯甲醇(27g,0.113mol)溶解在THF(100mL)中;在环境温度下将三氟乙酸酐(19.2mL,0.136mol)加入该溶液中。随后使混合物处于THF回流中1小时。然后让混合物缓慢回到环境温度,并蒸发出75%的THF,随后将混合物接纳在醚中,并首先用碳酸氢钠溶液(2×100mL)洗涤,再用水(100mL)洗涤一次。
d)4-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-苄基溴化物的合成
将在c)中获得的三氟乙酸酯(35g,0.105mol)溶解在THF(100mL)中,将溴化锂(11g,0.126mol)加入该溶液中,并使混合物处于THF回流中18小时。在减压下蒸发出THF,随后将产物接纳在40mL乙腈中,并用己烷进行倾析(4×100mL)。蒸发出己烷,得到包含白色晶体的近白色的油。然后,应当再次利用己烷回收该油,但滤除这些晶体。分离产物,产率为84%。
e)4-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-苄基-膦酸二甲酯的合成
将在d)中获得的4-叔丁基二甲基硅氧烷的苄基溴(2.72mmol,800mg)加入至亚磷酸三甲酯(4mmol,0.47mL)中。分几次加入亚磷酸三甲酯:首先加入第1个当量(0.32mL),随后将混合物升温至80℃,在无溶剂情况下进行搅拌。该反应释放溴代甲烷,其必须在减压下除去以允许反应完全。在回流4小时后,加入剩余的亚磷酸三甲酯(0.15mL)。将反应混合物再次升温至80℃,经过2小时。最终的混合物包含由于形成溴代甲烷而引起的副产物,即痕量的亚磷酸三甲酯和甲基-亚磷酸二甲酯,它们可以在减压下于80℃被除去。最终产物以油的形式获得,产率为90%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=32.6(s,P)ppm.
NMR 1H(CDCl3):δ=0.17(s,6H,Si-CH3);0.97(s,9H,Si-tBu);3.09(d,2JHP=21.2Hz,2H,-CH2-);3.63(d,2JHP=10.7Hz,6H,O-Me);6.78(d,3JHH=8.5Hz,2H,CH芳族);7.15(dd,3JHH=8.5Hz,4JHP=2.5Hz,2H,CH芳族)ppm.
f)4-羟基-苄基-膦酸二甲酯的合成
将在e)中获得的硅氧烷(2.72mmol)溶解在5mL无水THF中,随后加入在THF中的1M氟化四丁基铵无水溶液(5.4mmol,5.5mL)。将混合物在环境温度下放置48小时。向该反应混合物中加入几滴水;搅拌1小时后,用戊烷洗涤产物。然后,通过在二氧化硅上的过滤来纯化产物,该过程利用溶剂梯度:首先为纯醚,随后为戊烷/THF 1/1混合物。
在二氯甲烷中再结晶出最终产物,为此将其溶于最少量的热二氯甲烷中,随后使其非常缓慢地回到环境温度。将其冷却至-20℃,并以白色晶体的形式回收完全纯的产物,产率为50%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=32.4(s,P)ppm.
NMR 1H(CDCl3):δ=3.07(d,2JHP=22.0Hz,2H,-CH2-);3.68(d,2JHP=10.8Hz,6H,O-Me);6.64(dd,3JHH=8.6Hz,5JHP=0.78Hz,2H,CH芳族);7.04(dd,3JHH=8.6Hz,4JHP=2.8Hz,2H,CH芳 族);7.68(宽s,1H,OH)ppm.
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=31.7(d,1JCP=139.6Hz,-CH2-P);53.1(d,2JCP=6.9Hz,-OMe);116.0(s,C2);120.8(d,2JCP=8.17Hz,C4);130.7(d,3JCP=7.54Hz,C3),156.0(d,5JCP=3.14Hz,C1)ppm.
实施例12:具有苄基-膦酸二甲酯末端的第1代树枝状聚合物的合成
将具有二氯硫代膦末端的第1代树枝状聚合物Gc1(0.109mmol,200mg)溶解在THF(2mL)中。将碳酸铯(2.6mmol,853mg)和4-羟基-苄基-膦酸二甲酯(1.3mmol,282mg)加入该溶液中。使混合物在环境温度下搅拌24小时。过滤后,将样品置于真空中直至获得白色粉末,所述白色粉末用戊烷/醚混合物(1/1)混合物进行洗涤。分离最终产物,产率为73%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.2(s,P1);31.9(s,P(O)(OMe)2);12.3(s,P0)ppm.
NMR 1H((CD3)2CO):δ=3.15(d,2JHP=21.5Hz,24H,CH2);3.32(d,3JHP=10.5Hz,18H,CH3-N-P1);3.58(d,3JHP=10.9Hz,72H,P(O)-O-CH3);6.90-7.90(m,78H,H芳族,CH=N)ppm.
NMR 13C-{1H}((CD3)2CO):δ=31.85(d,1JCP=136.4Hz,-
CH 2-P(O)(OMe)2);33.4(d,2JCP=16.8Hz,CH3-N-P1);52.8(d,2JCP=6.8Hz,-O-CH3);121.9(宽s,C0 2和C1 2);129.1(s,C0 3);130.3(d,2JCP=8.6Hz,C1 4);131.8(d,2JCP=6.18Hz,C1 3);133.3(s,C0 4);140.4(d,3JCP=14.04Hz,CH=N);150.3(宽d,2JCP=3.8Hz,C1 1);152.0(宽d,C0 1)ppm.
实施例13:具有苄基-膦酸二甲酯末端的第2代树枝状聚合物的合成
将具有二氯硫代膦末端的第2代树枝状聚合物Gc2(0.02mmol,100mg)溶解在THF(2mL)中。在该溶液中加入碳酸铯(1.5mmol,490mg)和4-羟基-苄基-膦酸二甲酯(0.53mmol,113mg)。使混合物在环境温度下搅拌24小时。过滤后,将样品置于真空中直至获得白色粉末,所述白色粉末用戊烷/醚(1/1)混合物进行洗涤。分离最终产物,产率为78%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.0(s,P2);65.9(s,P1);31.8(s,P(O)(OMe)2);11.8(s,P0)ppm.
NMR 1H(CD3)2CO):δ=3.15(d,2JHP=22.2Hz,48H,CH2);3.25(d,3JHP=11.2Hz,54H,CH3-N-P1,2);3.55(d,3JHP=10.8Hz,144H,P(O)-O-CH3);6.70-7.90(m,186H,H芳族,CH=N)ppm.
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=32.1(d,1JCP=138.6Hz,-
CH 2-P(O)(OMe)2);33.0(d,2JCP=12.2Hz,CH3-N-P1,2);52.9(d,2JCP=6.3Hz,-O-CH3);121.4(s,C0 2);121.5(s,C1 2);121.6(宽d,3JCP=3.5Hz,C2 2);128.3(s,C0 3,C1 3);128.4(d,2JCP=8.9Hz,C2 4);130.8(d,2JCP=6.5Hz,C2 3);132.1(s,C0 4);132.3(s,C1 4);138.6(d,3JCP=13.7Hz,
CH=N-N(Me)-P2);139.1(d,3JCP=12.8Hz,CH=N-N(Me)-P1);149.6(dd,2JCP=6.1Hz,5JCP=3.8Hz,C2 1);151.1(s,C0 1);151.2(d,2JCP=7.6Hz,C1 1)ppm.
实施例14:具有苄基-膦酸二甲酯末端的第3代树枝状聚合物的合成
将具有二氯硫代膦末端的第3代树枝状聚合物Gc3(0.014mmol,150mg)溶解在THF(2mL)中。在该溶液中加入碳酸铯(1.4mmol,460mg)和4-羟基-苄基-膦酸二甲酯(0.71mmol,153mg)。使混合物在环境温度下搅拌24小时。过滤后,将样品置于真空中直至获得白色粉末,所述白色粉末用戊烷/醚(1/1)混合物进行洗涤。分离最终产物,产率为80%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.0(s,P1,2,3);31.9(s,P(O)(OMe)2);11.5(s,P0)ppm.
NMR 1H(CDCl3):δ=3.03(d,2JHP=21.5Hz,96H,CH2);3.23(d,3JHP=9.7Hz,126H,CH3-N-P1,2,3);3.54(d,3JHP=10.8Hz,288H,P(O)-O-CH3);6.70-7.90(m,402H,H芳族,CH=N)ppm.
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=31.8(d,1JCP=122.5Hz,-
CH 2-P(O)(OMe)2);33.1(s,CH3-N-P1,2,3);52.9(d,2JCP=7.4Hz,-O-CH3);121.2(s,C1 2);121.5(s,C3 2);121.7(宽s,C2 2,C0 2);128.3(s,C0 3,C1 3,C2 3);128.4(d,2JCP=10.1Hz,C3 4);130.5(s,C0 4);130.6(s,C1 4);130.8(d,2JCP=6.2Hz,C3 3)132.2(s,C2 4);138.7(宽d,3JCP=13.6Hz,
CH=N-N(Me)-P1,2,3);148.3(宽s,C0 1);149.6(dd,2JCP=4.3Hz,5JCP=4.3Hz,C3 1);151.2(d,2JCP=7.1Hz,C1 1,C2 1)ppm.
实施例15:具有苄基-膦酸系末端的第1代树枝状聚合物的合成
步骤1:具有苄基膦酸末端的树枝状聚合物
将实施例12中获得的具有苄基-膦酸二甲酯末端的第1代树枝状聚合物(400mg,0.1mmol)溶解在乙腈(1mL)中。将混合物冷却至0℃,随后缓慢加入溴三甲基硅烷(386μl,2.9mmol),即1.2当量的硅烷/甲基末端。将混合物在环境温度下放置16小时。随后将样品在真空中放置2小时。获得粉末后,加入无水甲醇(1mL),将悬浮液搅拌2小时,最后将产物再次在真空中放置1小时。所得粉末用水和醚洗涤数次。分离最终产物,产率为70%。
NMR 31P-{1H}(DMSO d6):δ=66.1(s,P1);25.2(s,P(O)(OH)2);11.7(s,P0)ppm.
NMR 1H(DMSO d6):δ=2.89(d,2JHP=20.7Hz,24H,CH2);3.22(d,3JHP=10.6Hz,18H,CH3-N-P1);4.0-5.2(m,24H,-PO3H2);6.70-7.90(m,78H,H芳族,CH=N)ppm.
NMR 13C-{1H}(DMSO d6):δ=32.8(d,2JCP=11.3Hz,CH3-N-P);34.3(d,1JCP=132.7Hz,-CH2-P(O)(OH)2);120.4(s,C1 2);120.9(s,C0 2);128.2(s,C0 3);130.9(d,C1 3,2JCP=6.8Hz);131.1(s,C1 4);132.1(s,C0 4);139.8(宽d,3JCP=10.8Hz,CH=N);148.3(d,2JCP=7.2Hz,C1 1);150.4(s,C0 1)ppm.
步骤2:具有苄基膦酸钠盐末端的树枝状聚合物
将先前步骤获得的树枝状聚合物溶于滴定过的氢氧化钠溶液(0.1966M,12当量)中。将所得溶液在微孔过滤器上进行过滤,随后冻干。以白色粉末形式得到具有苄基膦酸单钠盐末端的第1代树枝状聚合物,产率为89%。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN,81MHz):δ=12.0(sl,N3P3),21.3(sl,P=O),65.8(m,P=S).
实施例16:具有苄基-膦酸系末端的第2代树枝状聚合物的合成
将实施例13中获得的具有苄基-膦酸二甲酯末端的第2代树枝状聚合物(130mg,0.014mmol)溶解在乙腈(1mL)中。将混合物冷却至0℃,随后缓慢加入溴三甲基硅烷(101μl,0.76mmol),即1.2当量的硅烷/甲基末端。将混合物在环境温度下放置16小时。随后将样品在真空中放置2小时。获得粉末后,加入无水甲醇(1mL),将悬浮液搅拌2小时,最后将产物再次在真空中放置1小时。所得粉末用水和醚洗涤数次。分离最终产物,产率为63%。
NMR 31P-{1H}(DMSO d6/D2O):δ=66.1(s,P1,2);25.5(s,P(O)(OH)2);11.9(s,P0)ppm.
NMR 1H(DMSO d6/D2O):δ=2.95(宽s,48H,CH2);3,40-3.75(m,54H,CH3-N-P1,2);6.50-7.30(m,186H,H芳族,CH=N)ppm.
NMR 13C-{1H}(DMSO d6/D2O):δ=32.9(d,2JCP=11.5Hz,CH3-N-P1,2);34.5(d,1JCP=133.7Hz,-CH2-P(O)(OH)2);119.5(s,C0 2);120.4(s,C2 2);121.4(s,C1 2);128.2(s,C0 3,C1 3);131.0(宽s,C2 4,C2 3);132.1(s,C0 4,C1 4);140.3(宽d,3JCP=11.1Hz,CH=N);148.3(d,2JCP=3.6Hz,C2 1);150.3(s,C0 1);150.7(s,2JCP=6.0Hz,C1 1)ppm.
实施例17:具有苄基-膦酸系末端的第3代树枝状聚合物的合成
将实施例14中获得的具有苄基-膦酸二甲酯末端的第3代树枝状
聚合物(200mg,0.01mmol)溶解在乙腈(1mL)中。将混合物冷却至0℃,随后缓慢加入溴三甲基硅烷(146μl,1.09mmol),即1.1当量的硅烷/甲基末端。将混合物在环境温度下放置16小时。随后将样品在真空中放置2小时。获得粉末后,加入无水甲醇(1mL),将悬浮液搅拌2小时,最后将产物再次在真空中放置1小时。所得粉末用水和醚洗涤数次。分离最终产物,产率为81%。
NMR 31P-{1H}(DMSO d6):δ=66.1(s,P1,2,3);25.1(s,P(O)(OH)2);11.7(s,P0)ppm。
NMR 1H(DMSO d6):δ=2.94(d,2JHP=23.1Hz,96H,CH2);3.10-3.40(m,126H,CH3-N-P1,2,3);5.2-6.2(m,96H,-PO3H2);7.00-8.10(m,402H,H芳族,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(DMSO d6):δ=32.9(d,2JCP=12.2Hz,CH3-N-P1,2,3);34.5(d,1JCP=132.1Hz,-
CH 2
-P(O)(OH)2);119.5(s,C0 2);120.4(s,C3 2);120.6(s,C2 2);121.4(s,C1 2);128.3(s,C0 3,C1 3,C2 3);131.0(宽s,C3 4,C3 3);132.1(宽s,C0 4,C1 4,C2 4);140.3(宽d,3JCP=10.4Hz,CH=N);148.3(d,2JCP=6.2Hz,C3 1);150.6(宽d,2JCP=7.2Hz,C0 1,C1 1,C2 1)ppm。
实施例18:具有α-羟基-膦酸二甲酯末端的第0代树枝状聚合物(P3N3核心)的合成
将蒸馏过的三乙胺(5μl,即0.42×10-3mol)和亚磷酸二甲酯(196μL,即2.1×10-3mol)加入至溶于1ml THF中的301mg P3N3(OC6H4-CHO)6(0.35mmol)中(1当量/-CHO)。将混合物搅拌12小时。然后用THF/Et2O(1/1)混合物洗涤所获得的糊状物,从而产生白色粉末。分离最终产物,产率为78%。
NMR 31P-{1H}(DMSO d6):δ=11.5(s,P0),27.2(s,P(O)(O-CH3)2)ppm。
实施例19:具有α-羟基-膦酸末端的第0代树枝状聚合物的合成
在0℃下,将实施例18的具有α-羟基-膦酸二甲酯末端的第0代树枝状聚合物(4.78×10-2mmol,72mg)悬浮在具有三乙胺(0.288mmol,10.25μL)的乙腈(4mL)中。随后在0℃下缓慢加入三甲基硅烷的溴化物(0.86mmol,115μL),混合物缓慢回到环境温度,经过6小时,随后加入无水甲醇(1mL)。搅拌2小时后,反应混合物在减压下进行干燥。然后以剧烈搅拌将粉末悬浮在最少量的水中30分钟。过滤后,将产物干燥,随后用醚充分洗涤。优选地,为了获得可溶性树枝状聚合物,最终的树枝状聚合物不必完全去溶剂化。分离最终产物,产率为60%。
NMR 31P-{1H}(DMSO d6):δ=11.3(s,P0),22.0(m,P(O)(OH)2)ppm。
IR:不存在1670cm-1处的υ(CHO);3271cm-1处的υ(OH)。
实施例20:具有苄基-膦酸二甲酯末端的第0代树枝状聚合物的合成
将碳酸铯(1.3mmol,427mg)和4-羟基-苄基-膦酸二甲酯(0.65mmol,141mg)加入至六氯环三磷腈(0.109mmol,38mg)在2mL THF中的溶液之中。使混合物在环境温度下搅拌24小时。过滤后,将样品置于真空中直至获得白色粉末,所述白色粉末用戊烷/醚(1/1)混合物进行洗涤。分离最终产物,产率为61%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=12.2(s,P0);31.8(s,P(O)(OMe)2)ppm。
实施例21:具有苄基-膦酸系末端的第0代树枝状聚合物的合成
将实施例20的具有苄基-膦酸二甲酯末端的第0代树枝状聚合物(126mg,0.1mmol)溶解在乙腈(1mL)中。将混合物冷却至0℃,随后缓慢加入溴三甲基硅烷(198μl,1.45mmol),即1.2当量的硅烷/甲基末端。将混合物在环境温度下放置16小时,随后将样品在真空中放置2小时。获得粉末后,加入无水甲醇(1mL),将悬浮液搅拌2小时,最后将产物再次在真空中放置1小时。所得粉末用水和醚洗涤数次。分离最终产物,产率为79%。
NMR 31P-{1H}(DMSO d6):δ=11.8(s,P0);25.1(m,P(O)(OH)2)ppm。
实施例22:(4-羟基-2-硝基苯基氨基)甲基-膦酸二甲酯的合成
在环境温度下,将500mg 2-硝基-4-羟基-苯胺、1mL 37%的甲醛水溶液和1.2mL亚磷酸二甲酯混合。将所获得的红色溶液在环境温度下搅拌96小时。粗残留物直接通过在硅胶上的色谱法(洗脱剂:乙醚,随后为乙酸乙酯)进行纯化。将在柱色谱后所获得的红色残留物在300mL乙酸乙酯中进行稀释,随后用50mL水洗涤。然后,将有机相在硫酸镁上进行干燥,随后蒸发干燥,从而产生红色粉末形式的预期产物,产率为71%。
NMR 31P-{1H}(丙酮):δ=28.7(s,P(O)(OMe)2)ppm。
NMR 1H(丙酮):δ=3.8(d,3JHP=10.8Hz,6H,-OMe);3.90(d,2JHP=12.6Hz,2H,N-
CH 2
-P);5.9(宽s,1H,-NH);7.0-8.0(m,3H,CH芳族)ppm。
NMR 13C-{1H}(丙酮):δ=38.5(d,1JCP=154.7Hz,CH2);52.9(d,2JCP=6.0Hz,OMe);110.1(s,C芳族);116.5(s,C芳族);126.8(s,C芳族);132.6(s,C芳族);139.8(s,C芳族);148.3(s,C芳族)ppm。
[M+Na]+=299.2g.mol-1。
实施例23:具有环三磷腈核心并具有2-硝基苯基氨基甲基-膦酸二甲酯表面的第1代树枝状聚合物的合成
在环境温度下,将90mg的实施例22的酚,(4-羟基-2-硝基苯基氨基)甲基-膦酸二甲酯,加入NaH(7mg)在THF中的悬浮液之中。搅拌1小时后,加入溶于5mL无水THF中的30mg Gc1树枝状聚合物。将该混合物在环境温度下搅拌24小时,随后在C盐上过滤,并将最终混合物离心以分离C盐。最后,最终产物通过在戊烷中沉淀而进行洗涤,并分离最终产物,产率为82%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.1(s,P1);28.6(s,P(O)(OMe)2);11.9(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=3.6(d,3JHP=14.6Hz,18H,CH3-N-P1);3.78(d,3JHP=10.7Hz,72H,-P(O)(O-
CH 3
)2);3.9(d,2JHP=12.6Hz,24H,-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);7.0-8.1(m,66H,CH芳族,CH=N)ppm。
实施例24:具有环三磷腈核心并具有衍生自烯丙胺的氮杂-单-膦酸系表面的第1代树枝状聚合物的合成
步骤1:在含磷的树枝状聚合物表面上的烯丙基亚胺
将烯丙胺(400μL,66当量,5.33mmol)和几克MgSO4加入GC’1(230mg,80.5μmol)在CH2Cl2(10mL)中的溶液之中。该悬浮液在环境温度下搅拌24小时,随后用10mL CH2Cl2稀释并过滤。固体用10mL CH2Cl2漂洗,并使溶液在减压下蒸发。粘稠的残留物用醚洗涤,随后用THF/戊烷混合物和用乙腈洗涤。将所得固体溶于CH2Cl2中,然后过滤溶液并在减压下浓缩,从而以淡黄色粉末形式产生具有N-烯丙胺表面的树枝状聚合物,产率为75%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.01MHz):δ=11.7(s,N3P3);65.3(s,P=S)。
1H(CDCl3,200.13MHz):δ=3.25(d,18H,3JHP=10.5Hz,NCH3);4.19(d,24H,3JHH=5.6Hz,CH2CH=);5.21(m,24H,CH2=);6.02(m,12H,CH=);6.98(d,12H,3JHH=8.5Hz,C0 2-H);7.21(m,24H,C1 2-H);7.60(m,42H,C0 3-H,C1 3-H和CH=NN);8.17(bs,12H,CH=N)。
步骤2:具有单膦酸酯末端的第1代含磷的树枝状聚合物
将大大过量(205当量)的亚磷酸二甲酯(1mL,10.9mmol)在无溶剂的情况下加入具有N-烯丙基亚胺末端的树枝状聚合物(200mg,60.4μmol)中。所得溶液在环境温度下搅拌72小时,随后用2mL THF稀释。通过加入大量戊烷而沉淀出树枝状聚合物,并且将所得固体后用THF/戊烷混合物洗涤2次,随后用醚洗涤3次,然后进行干燥,从而产生白色粉末,产率为70%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.01MHz):δ=11.5(s,N3P3);28.9(s,P=O);65.6(s,P=S)。
NMR 1H(CDCl3,250.13MHz):δ=2.90-3.01(m,12H,CH
HN);3.10-3.20(m,12H,C
HHN);3.30(d,18H,3JHP=10.1Hz,NCH3);3.68(d,36H,3JHP=10.5Hz,POMe);3.78(d,36H,3JHP=11.9Hz,POMe);4.06(d,12H,2JHP=19.8Hz,PCH);5.08(m,24H,CH2=);5.78(m,12H,CH=);7.04(d,12H,3JHH=8.3Hz,C0 2-H);7.19(d,24H,3JHH=7.9Hz,C1 2-H);7.35(d,24H,3JHH=6.9Hz,C1 3-H);7.61(m,18H,C0 3-H,CH=N)。
步骤3:具有单膦酸(钠盐)末端的第1代含磷的树枝状聚合物
在0℃下,在氩气流中,将在醚中的13当量的1M HCl加入具有膦酸二甲酯末端的树枝状聚合物(220mg,46.9μmol)在乙腈中的溶液之中。将该不均匀的溶液在环境温度下搅拌2小时,随后在减压下浓缩。将残留物悬浮在蒸馏过的乙腈中,并在0℃下在氩气中加入30当量的溴三甲基硅烷。该溶液在环境温度下搅拌20小时,随后在减压下浓缩。加入5mL甲醇并将混合物剧烈搅拌2小时。在减压下去除甲醇,并将残留物用蒸馏过的醚洗涤,随后用水和甲醇洗涤。固体在减压下干燥,直至获得粉末。将氢氧化钠溶液(0.1966M,12当量)缓慢加到该固体中。所得溶液进行过滤,随后冻干。以白色粉末形式得到具有氨基膦酸末端的树枝状聚合物,产率为65%。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN,81.01MHz):12.1(s,N3P3),14.5(s,P=O),66.7(s,P=S)。
步骤3之二:根据下述可选择的过程可以获得相同的化合物
在0℃下,在氩气流中,向在步骤2中获得的具有N-烯丙基膦酸二甲酯末端的树枝状聚合物(110mg,23.5μmol)在CH3CN/CH2Cl2(5/5mL)混合物中的溶液之中,加入36当量的N(Et)3(118μL,0.846mmol),随后加入90当量(280μL,2.11mmol)的溴三甲基硅烷。该溶液在环境温度下搅拌20小时,随后在减压下浓缩。加入3mL甲醇并将混合物剧烈搅拌2小时。在减压下去除甲醇,并将残留物用蒸馏过的醚洗涤,随后用水和甲醇洗涤。固体在减压下干燥直至获得粉末。将氢氧化钠溶液(0.1966M,12当量)缓慢加到该固体中。所得溶液进行过滤,随后冻干。以白色粉末形式得到具有氨基膦酸末端的树枝状聚合物。
实施例25:具有环三磷腈核心并具有衍生自苄胺的氮杂-单-膦酸系表面的第1代树枝状聚合物的合成
步骤1:在含磷的树枝状聚合物表面上的苄基亚胺
将苄胺(450μL,38当量,4.1mmol)和4克MgSO4加到Gc’1(310mg,108μmol)在CH2Cl2(15mL)中的溶液之中。该悬浮液在环境温度下搅拌24小时,随后用10mL CH2Cl2稀释并过滤。固体用10mL CH2Cl2漂洗,并使溶液在减压下蒸发。粘稠的残留物用醚洗涤,随后用THF/戊烷混合物和用乙腈洗涤。将所得固体溶于CH2Cl2中,随后将所得溶液过滤并在减压下浓缩,从而产生淡黄色固体,产率为92%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.01MHz):δ=11.8(s,N3P3);65.3(s,P=S)。
NMR 1H(CDCl3,200.13MHz):δ=3.20(d,18H,3JHP=10.4Hz,NCH3);4.75(s,24H,
CH 2
Ph);6.98(d,12H,3JHH=8.6Hz,C0 2-H);7.30(m,84H,C1 2-H和C6H5);7.64(s,6H,CH=NN);7.65(d,12H,3JHH=8.8Hz,C0 3-H);7.68(d,24H,3JHH=8.6Hz,C1 3-H);8.27(s,12H,CH=N)。
NMR 13C{1H}(CDCl3,50.3MHz):δ=32.9(d,2JCP=12.1Hz,NMe);64.0(s,NCH2);121.5(d,2JCP=4.5Hz,C0 2和C1 2);127.1(s,Cp);127.9(s,Cm);128.3(s,C0 3);128.5(s,Co);129.6(s,C1 3);132.0(s,C0 4);133.6(s,C1 4);138,8(bs,CH=N-N);139.1(s,Ci);151.2(bs,C0 1);152.3(d,2JCP=7.5Hz,C1 1);160.5(s,CH=N)。
步骤2:具有苄氨基单膦酸二甲酯表面的树枝状聚合物
然后,将大大过量(195当量)的亚磷酸二甲酯(1mL,10.9mmol)在无溶剂的情况下加入上述具有N-苄基亚胺末端的树枝状聚合物中。所得溶液在环境温度下搅拌72小时,随后用2mL THF稀释。通过加入大量戊烷而沉淀出树枝状聚合物,并且将所得固体用THF/戊烷混合物洗涤2次随后用醚洗涤3次。在减压下干燥后,获得白色固体,产率为61%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.01MHz):δ=11.5(s,N3P3);28.7(s,P=O);65.6(s,P=S)。
NMR 1H(CDCl3,200.13MHz):δ=2.17(bs,12H,NH);3.30(d,18H,3JHP=10.2Hz,NMe);3.46(d,12H,2JHH=13.6Hz,NCH
H);3.47(d,36H,3JHP=10.6Hz,POMe);3.65(d,36H,3JHP=10.6Hz,POMe);3.71(d,12H,2JHH=13.6Hz,NCH
H);3.98(d,12H,2JHP=20.8Hz,PCH);7.04(d,12H,3JHH=8.5Hz,C0 2-H);7.25(m,84H,C1 2-H和C6H5);7.31(d,24H,3JHH=6.8Hz,C1 3-H);7.60(s,6H,CH=N);7.61(d,12H,3JHH=8.5Hz,C0 3-H)。
NMR 13C{1H}(CDCl3,62.89MHz):δ=32.9(d,2JCP=12.3Hz,NMe);51.1(d,3JCP=17.0Hz,NCH2);53.5(d,2JCP=6.9Hz,POMe);53.8(d,2JCP=7.2Hz,POMe);58.5(d,1JCP=154.2Hz,PCH);121.2(bs,C0 2);121.4(bs,C1 2);127.2(s,Cp);128.3(s,C0 3和Cm);128.4(s,Co);129.8(d,3JCP=5.5Hz,C1 3);132.1(s,C0 4);132.6(bs,C1 4);138.9(bs,CH=N和Ci);150.4(d,2JCP=5.9Hz,C1 1);151.3(bs,C0 1)。
步骤2之二:根据下述可选择的过程可以获得相同的化合物
将12.2当量(500mg,1.55mmol)的在实施例50的步骤1中合成的官能化酚(溶于乙腈或THF)和15当量(623mg,1.91mmol)的Cs2CO3加入具有S=PC12末端的Gc1树枝状聚合物(233mg,0.127mmol)在THF或乙腈中的溶液之中。搅拌所得的悬浮液直至氯的完全取代(由31P和1H NMR监控)。对混合物进行倾析,收集上清液并用THF洗涤残留固体。合并上清液并离心。所得的澄清溶液在减压下浓缩。将残留物溶于最少量的THF中,随后用戊烷沉淀,并最后通过洗涤(THF/戊烷和THF/Et2O)进行纯化,从而产生白色固体,产率为92%。
这种产物的特性在上文步骤2中给出。
步骤3:具有单膦酸(钠盐)表面的第1代含磷的树枝状聚合物
在0℃下,在氩气流中,将在醚中的13当量的1M HCl(0.545mL,0.54mmol)加入于上述步骤2或2之二中获得的具有膦酸二甲酯末端的树枝状聚合物(220mg,41.9μmol)在乙腈中的溶液之中。将该不均匀的溶液在环境温度下搅拌2小时,随后在减压下浓缩。将残留物悬浮于蒸馏过的乙腈中,并在0℃下在氩气中加入30当量(82μL,0.628mmol)的溴三甲基硅烷。该溶液在环境温度下搅拌20小时,随后在减压下浓缩。加入5mL甲醇并将混合物剧烈搅拌2小时。在减压下去除甲醇,并将残留物用蒸馏过的醚洗涤,随后用水和甲醇洗涤。固体在减压下干燥,直至得到粉末。将氢氧化钠溶液(0.1966M,2.55mL,12当量)缓慢加入该固体中。所得溶液进行过滤,随后冻干。以白色粉末形式得到具有氨基膦酸末端的树枝状聚合物,产率为65%。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN,81.01MHz):12.3(s,N3P3),14.6(s,P=O),66.6(s,P=S)。
NMR 1H(D2O/CD3CN,200.13MHz):3,39-3.65(m,30H,CH2Ph和NCH3);3.86(m,12H,CH2Ph);4.03(d,12H,2JHP=17Hz,PCH);6.91(m,12H,C0 2-H);7.25(m,24H,C1 2-H);7.38(m,60H,C6H5);7.57(m,30H,C1 3-H和CH=N),7.97(bs,12H,C0 3-H)。
步骤3之二:根据下述可选择的过程可以获得相同的化合物
在0℃下,在氩气流中,向在上述步骤2或2之二中获得的具有膦酸二甲酯末端的树枝状聚合物(110mg,20.9μmol)在CH3CN/CH2Cl2(5/5mL)混合物中的溶液之中,加入36当量的N(Et)3(106μL,0.755mmol),随后加入90当量(250μL,1.89mmol)的溴三甲基硅烷。该溶液在环境温度下搅拌20小时,随后在减压下浓缩。加入3mL甲醇并将混合物剧烈搅拌2小时。在减压下去除甲醇,并将残留物用蒸馏过的醚洗涤,随后用水和甲醇洗涤。固体在减压下干燥直至获得粉末。将氢氧化钠溶液(0.1966M,1.28mL,12当量)缓慢加到该固体中。所得溶液进行过滤,随后冻干。以白色粉末形式得到具有氨基膦酸末端的树枝状聚合物。其特性在上文步骤3中给出。
步骤3之三:根据下述另一可选择的过程可以获得相同的化合物
将20当量(360μL,1.019mmol)的P(OSiMe3)3和12当量的C1TMS(80μL,0.61mmol)加入于上述步骤1中获得的具有亚胺末端的树枝状聚合物(200mg,50.9μmol)溶于5mL无水的二氯甲烷或氯仿中所形成的溶液之中。该溶液在环境温度下搅拌或加热至50℃,直至亚胺完全消失(24-96小时,通过31P和1H NMR进行监控)。甲硅烷基化的产物不分离,但用31P NMR进行表征。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.01MHz):9.2(s,O=P(OSiMe3)2),11.4(s,N3P3),66.2(s,P=S)。
然后,反应混合物在减压下浓缩,随后加入5mL甲醇并将悬浮液剧烈搅拌2小时。蒸发出甲醇,并用蒸馏水洗涤残留物(直至获得pH=约6的洗涤水)。固体用5mL蒸馏过的醚洗涤3次,随后在真空中进行干燥。将氢氧化钠溶液(0.1966M,3.11mL,12当量)加入到该固体中,所得溶液进行过滤,随后冻干。以白色粉末形式得到具有氨基膦酸末端的树枝状聚合物,产率为87%。其特性在上文步骤3中给出。
实施例26:具有环三磷腈核心并具有衍生自甲胺的氮杂-单-膦酸系表面的第1代树枝状聚合物的合成
步骤1:在第1代含磷的树枝状聚合物表面上的甲基亚胺
将甲胺(8M,在乙醇中,110μL,17.4当量,0.88mmol)和2克MgSO4加入Gc’1(145mg,50.7μmol)在THF(10mL)中的溶液之中。该悬浮液在环境温度下搅拌24小时,随后过滤。固体用10mL THF漂洗,并使溶液在减压下蒸发。粘稠的残留物用醚洗涤,随后用THF/戊烷混合物洗涤。将所得固体溶于CH2Cl2中,然后过滤所得溶液并在减压下浓缩,从而产生白色固体,产率为100%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.01MHz):δ=11.7(s,N3P3);65.2(s,P=S)。
NMR 1H(CDCl3,200.13MHz):δ=3.24(d,18H,3JHP=10.4Hz,NNCH3);3.44(bs,36H,NMe);6.97(d,12H,3JHH=8.5Hz,C0 2-H);7.21(d,24H,3JHH=8.5Hz,C1 2-H);7.58(m,42H,C0 3-H,C1 3-H和CH=NN);8.16(bs,12H,CH=NMe)。
NMR 13C{1H}(CDCl3,62.89MHz):δ=32.9(d,2JCP=13.0Hz,NNCH3);48.2(s,NCH3);121.5(s,C0 2);121.6(d,4JCP=3.8Hz,C1 2);128.3(s,C0 3);129.2(s,C1 3);131.9(s,C0 4);133.6(s,C1 4);139.0(m,CH=NN);151.3(bs,C0 1);152.1(bs,C1 1);161.0(s,CH=NMe)。
步骤2:具有甲硅烷基膦酸酯末端的第1代含磷的树枝状聚合物
将20当量(481μL,1.44mmol)的P(OSiMe3)3加入具有亚胺末端的树枝状聚合物(217mg,72.0μmol)溶于无水的5mL二氯甲烷或氯仿中所形成的溶液之中。该溶液在环境温度下搅拌或加热至50℃,直至亚胺完全消失(24-96小时,通过31P和1H NMR进行监控)。该产物不分离,而是直接用于下述步骤。
NMR 31P{1H}(C6D6,81.01MHz):9.0(s,O=P(OSiMe3)2),11.8(s,N3P3),66.4(s,P=S)。
步骤3:具有单膦酸(钠盐)末端的第1代含磷的树枝状聚合物
将在上述步骤2中获得的反应混合物在减压下浓缩,随后加入5mL甲醇,并将悬浮液剧烈搅拌2小时。蒸发出甲醇,并用蒸馏水洗涤残留物(直至获得pH=约6的洗涤水)。固体用5mL蒸馏过的醚洗涤3次,随后在真空中进行干燥。
将氢氧化钠溶液(0.1966M,4.39mL,12当量)加入该固体中,所得溶液进行过滤,随后冻干。以白色粉末形式得到具有氨基膦酸末端的树枝状聚合物,产率为92%。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN,81.01MHz):δ=8.9(s,P=O);10.5(s,N3P3);65.1(s,P=S)。
通过下述可选择的方法可以获得相同产物:
步骤2之二:具有甲基膦酸酯末端的第1代含磷的树枝状聚合物
将在步骤1中获得的具有亚胺末端的树枝状聚合物溶于大大过量的亚磷酸二甲酯中。将该均匀的溶液在环境温度下搅拌72小时,随后加入10mL蒸馏过的醚。倾析后,去除溶剂,并将固体用10mL醚洗涤3次。残留物溶于最少量的THF中,随后通过加入戊烷进行沉淀。所得固体在减压下干燥,得到纯的具有N-(甲基)-甲基膦酸二甲酯末端的树枝状聚合物,产率为80%(白色粉末)。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=11.5(s);29.0(s);65.2(s)。
步骤3之二:具有单膦酸(钠盐)末端的第1代含磷的树枝状聚合物
在0℃下,将46当量的BrTMS(230μL)缓慢加入160mg(37μmol)于步骤2之二中获得的树枝状聚合物在乙腈(5mL)中的溶液之中。然后,该溶液在环境温度下搅拌20小时。在减压下蒸发出溶剂,并用10mL甲醇处理残留物。在甲醇中剧烈搅拌1小时后,固体在减压下干燥。膦酸用20mL蒸馏过的醚洗涤2次。去除溶剂,并用0.1955M(2.3mL)氢氧化钠水溶液缓慢处理纯的具有膦酸末端的树枝状聚合物。将该均匀的溶液冻干,并以白色粉末形式和以定量的产率分离具有N-(甲基)-甲基膦酸(单钠盐)末端的树枝状聚合物。
NMR 31P-{1H}(CD3CN/D2O):δ=8.9(s);10.5(s);65.1(bs)。
实施例27:具有环三磷腈核心并具有衍生自苄胺的单-膦酸系表面的第0代树枝状聚合物的合成
步骤1:具有单膦酸酯表面的第0代树枝状聚合物
将碳酸铯(1.3g,3.99mmol)和氨基-膦酸二甲酯酚(1g,3.11mmol)加入六氯-环三磷腈(N3P3Cl6,175mg,0.502mmol)在蒸馏过的乙腈(10mL)中的溶液之中。使该悬浮液在环境温度下搅拌24小时。倾析后,用插管排出上清液,用10mL THF洗涤盐,并离心合并的有机相。收集上清液并在减压下浓缩。残留物在THF/戊烷混合物中沉淀数次,随后将固体用醚洗涤并在减压下干燥。得到白色粉末形式的产物,产率为87%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.01MHz):δ=11.3(s,N3P3);28.9(s,P=O)。
NMR 1H(CDCl3,200.13MHz):δ=2.28(bs,6H,NH);3.43(d,6H,2JHH=13Hz,C
HHPh);3.48(d,18H,3JHP=10.2Hz,POMe);3.67(d,18H,3JHP=9.2Hz,POMe);3.73(d,6H,2JHH=13Hz,CH
HPh);3.98(d,6H,2JHP=19.9Hz,PCH);7.2-7.50(m,54H,H芳族)。
NMR 13C{1H}(CDCl3,50.3MHz):δ=50.9(d,3JCP=17.2Hz,CH2Ph);53.3(d,2JCP=6.5Hz,POMe);53.7(d,2JCP=7.0Hz,POMe);56.4(d,1JCP=154.5Hz,PCH);120.9(s,C0 2);127.2(s,Cp);128.2(s,Cm);128.4(s,Co);129.8(d,3JCP=5.9Hz,C0 3);132.5(d,2JCP=3.9Hz,C0 4);138.9(s,Ci);150.3(bs,C0 1)。
步骤2:具有膦酸(钠盐)表面的第0代树枝状聚合物
在0℃下,在氩气流中,向在先前步骤中获得的具有膦酸二甲酯末端的树枝状聚合物(200mg,1当量)在CH3CN/CH2Cl2(5/5mL)混合物中的溶液之中,加入18当量的N(Et)3,随后加入45当量的溴三甲基硅烷。该溶液在环境温度下搅拌20小时,随后在减压下浓缩。加入3mL甲醇并将混合物剧烈搅拌2小时。在减压下去除甲醇,并将残留物用蒸馏过的醚洗涤,随后用水和甲醇洗涤。固体在减压下干燥直至获得粉末。将氢氧化钠溶液(0.1966M,6当量)缓慢加到该固体中。所得溶液进行过滤,随后冻干。以白色粉末形式得到具有氨基膦酸末端的树枝状聚合物。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN,81.01MHz):12.1(s,N3P3),14.3(s,P=O)。
步骤2之二:根据下述可选择的过程可以获得相同的化合物
在0℃下,在氩气流中,将在醚中的7当量的1M HCl加入于步骤1中合成的具有膦酸二甲酯末端的树枝状聚合物(220mg,1当量)在乙腈(5mL)中的溶液之中。该不均匀的溶液在环境温度下搅拌2小时,随后在减压下浓缩。将残留物悬浮于蒸馏过的乙腈中,并在0℃下在氩气中加入15当量的溴三甲基硅烷。该溶液在环境温度下搅拌20小时,随后在减压下浓缩。加入5mL甲醇并将混合物剧烈搅拌2小时。在减压下去除甲醇,并将残留物用蒸馏过的醚洗涤,随后用水和甲醇洗涤。固体在减压下干燥,直至得到粉末。将氢氧化钠溶液(0.1966M,6当量)缓慢加入该固体中。所得溶液进行过滤,随后冻干。以白色粉末形式得到具有氨基膦酸末端的树枝状聚合物,产率为63%。
实施例28:具有四异丙基-偕-二膦酸酯表面的第1代树枝状聚合物的合成
将Gc’1树枝状聚合物(7.0×10-2mmol,200mg)溶解在CH2Cl2(10mL)中,随后在0℃下加入一甲基肼(1.3mmol,66μL)以及四异丙基-乙烯基-偕-二膦酸酯(0.7g,应理解其纯度仅为65%);该添加过程必须是同时且缓慢的,以避免形成不溶性聚集物。一旦添加完成,将混合物在环境温度下搅拌24小时。在减压下蒸发溶剂,随后用50mL纯戊烷洗涤3次,这使得能够去除该反应的所有副产物以及在起始的四异丙基-乙烯基-偕-二膦酸酯中包含的杂质。分离最终产物,产率为70%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.5(s,P1);23.5(s,P(O)(OiPr)2);11.9(s,P0)ppm.
NMR 1H(CDCl3):δ=1.29(d,3JHH=6.1Hz,288H,-O-CH-(
CH 3
)2);2.91(s,36H,N-N(
CH 3
)-CH2-);3.00(tt,2JHP=23.6Hz,3JHH=6.0Hz,12H,-
CH-(P(O)(OiPr)2)2);3.23(d,3JHP=8.8Hz,18H,CH3-N-P1);3.78(dt,3JHP=14.7Hz,3JHH=6.2Hz,24H,-
CH 2
-CH-(P(O)(OiPr)2)2);4.74(hept,3JHH=6.1Hz,48H,-O-
CH-(CH3)2);6.8-7.8(m,90H,CH芳族和CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=23.7(d,3JCP=3.1Hz,-O-CH-(
CH 3
)2);23.8(d,3JCP=2.5Hz,-O-CH-(
CH 3
)2);24.0(d,3JCP=3.0Hz,-O-CH-(
CH 3
)2);24.2(d,3JCP=2.9Hz,-O-CH-(
CH 3
)2);32.9(d,2JCP=11.7Hz,CH3-N-P1),37.7(t,1JCP=132.2Hz,-
CH-(P(O)(OiPr)2)2);38.8(s,N-N(
CH 3
)-CH2-);55.1(s,-
CH 2
-CH-(P(O)(OiPr)2)2);70.9(d,2JCP=6.6Hz,-O-
CH-(CH3)2);71.3(d,2JCP=6.8Hz,-O-
CH-(CH3)2);121.2(宽s,C0 2,C1 2);126.3(s,C1 3);128.2(s,C0 3);129.4(s,CH=N-N(Me)-CH2);132.1(s,C0 4),134.5(s,C1 4),138.8(宽s,CH=N-N(Me)-P1),149.4(d,2JCP=7.5Hz,C1 1),151.1(s,C0 1)ppm。
实施例29:具有四异丙基-偕-二膦酸酯表面的第2代树枝状聚合物的合成
将Gc’2树枝状聚合物(2.9×10-2mmol,200mg)溶解在CH2Cl2(10mL)中,随后在0℃下加入一甲基肼(1.05mmol,56μL)以及四异丙基-乙烯基-偕-二膦酸酯(0.575g,应理解其纯度仅为65%);该添加过程必须是同时且缓慢的,以避免形成不溶性聚集物。一旦添加完成,将混合物在环境温度下搅拌24小时。在减压下蒸发溶剂,随后用100mL戊烷/醚(1/1)洗涤3次,这使得能够去除该反应的所有副产物以及在起始的四异丙基-乙烯基-偕-二膦酸酯中包含的杂质。分离最终产物,产率为79%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.4(s,P2);66.1(s,P1);23.5(s,P(O)(OiPr)2);11.8(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=1.25(d,3JHH=6.0Hz,576H,-O-CH-(
CH 3
)2);2.87(s,72H,N-N(
CH 3
)-CH2-);2.97(tt,2JHP=23.6Hz,3JHH=6.6Hz,24H,-
CH-(P(O)(OiPr)2)2);3.24(宽d,3JHP=9.5Hz,54H,CH3-N-P1,2);3.74(dt,3JHP=13.9Hz,3JHH=6.2Hz,48H,-
CH 2
-CH-(P(O)(OiPr)2)2);4.71(hept,3JHH=5.9Hz,96H,-O-
CH-(CH3)2);6.8-7.8(m,210H,CH芳族和CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=23.8(d,3JCP=3.1Hz,-O-CH-(
CH 3
)2);24.2(d,3JCP=3.0Hz,-O-CH-(
CH 3
)2);32.9(d,2JCP=11.8Hz,CH3-N-P1,2),38.3(t,1JCP=132.1Hz,-
CH-(P(O)(OiPr)2)2);38.8(s,N-N(
CH 3
)-CH2-);55.2(s,-
CH 2
-CH-(P(O)(OiPr)2)2);70.9(d,2JCP=6.8Hz,-O-
CH-(CH3)2);71.3(d,2JCP=6.8Hz,-O-
CH-(CH3)2);121.4(宽s,C0 2,C1 2,C2 2);126.4(s,C2 3);128.3(宽s,C0 3,C1 3);129.5(s,
CH=N-N(Me)-CH2);132.1(s,C0 4),132.4(s,C1 4),134.5(s,C2 4),138.7(宽s,
CH=N-N(Me)-P1,2),149.5(d,2JCP=7.4Hz,C2 1),151.2(s,C0 1,C1 1)ppm。
实施例30:具有四异丙基-偕-二膦酸酯表面的第3代树枝状聚合物的合成
将Gc’3树枝状聚合物(1.35×10-2mmol,200mg)溶解在CH2Cl2(10mL)中,随后在0℃下加入一甲基肼(0.97mmol,52μL)以及四异丙基-乙烯基-偕-二膦酸酯(0.532g,应理解其纯度仅为65%);该添加过程必须是同时且缓慢的,以避免形成不溶性聚集物。一旦添加完成,将混合物在环境温度下搅拌24小时。在减压下蒸发溶剂,随后用100mL戊烷/醚(1/1)洗涤3次,这使得能够去除该反应的所有副产物以及在起始的四异丙基-乙烯基-偕-二膦酸酯中包含的杂质。分离最终产物,产率为80%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.3(s,P3);66.0(s,P1,2);23.5(s,P(O)(OiPr)2);11.4(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=1.26(d,3JHH=6.0Hz,1152H,-O-CH-(
CH 3
)2);2.88(s,144H,N-N(
CH 3
)-CH2-);2.98(tt,2JHP=23.9Hz,3JHH=6.6Hz,48H,-
CH-(P(O)(OiPr)2)2);3.26(宽d,3JHP=9.5Hz,126H,CH3-N-P1,2,3);3.74(m,96H,-
CH 2
-CH-(P(O)(OiPr)2)2);4.70(hept,3JHH=5.9Hz,192H,-O-
CH-(CH3)2);6.8-7.8(m,450H,CH芳族和CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=23.9(d,3JCP=2.9Hz,-O-CH-(
CH 3
)2);24.2(d,3JCP=2.5Hz,-O-CH-(
CH 3
)2);32.9(d,2JCP=12.3Hz,CH3-N-P1,2,3),38.4(t,1JCP=132.3Hz,-
CH-(P(O)(OiPr)2)2);38.9(s,N-N(
CH 3
)-CH2-);55.2(s,-
CH 2
-CH-(P(O)(OiPr)2)2);70.9(d,2JCP=6.9Hz,-O-
CH-(CH3)2);71.3(d,2JCP=6.9Hz,-O-
CH-(CH3)2);121.4(s,C3 2);121.8(宽s,C0 2,C1 2,C2 2);126.4(s,C3 3);128.3(宽s,C0 3,C1 3,C2 3);129.6(s,
CH=N-N(Me)-CH2);131.3(s,C0 4);132.4(宽s,C1 4,C2 4);134.5(s,C3 4);138.7(宽s,
CH=N-N(Me)-P1,2,3);149.5(d,2JCP=8.1Hz,C3 1);151.2(宽s,C0 1,C1 1,C2 1)ppm。
实施例31:衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚的合成
在0℃下,将酪胺(6g,43.7mmol)与亚磷酸二甲酯(10.32ml,112.5mmol)混合,随后仍在0℃下缓慢加入37%的甲醛水溶液(12.6ml)。将混合物置于环境温度下30分钟,并伴随磁力搅拌回流1小时。最后,将反应粗产物置于减压下以蒸发出过量的甲醛。用氯仿/水(4/1)混合物(3×100ml氯仿)萃取产物。回收有机相,随后在二氧化硅上利用丙酮作为洗脱剂对其实施色谱法。分离最终产物,产率为65%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=30.2(s,P(O)(OMe)2)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.68(变形的t,3JHH=7.2Hz,2H,-
CH 2
-CH2-N);3.05(变形的t,3JHH=7.2Hz,2H,-CH2-
CH 2
-N-);3.20(d,2JHP=8.9Hz,4H,N-
CH 2
-P);3.75(d,3JHP=10.7Hz,12H,-OMe);6.6-7.1(m,4H,CH芳族);8.16(宽s,1H,-OH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=32.7(s,C5);49.4(dd,3JCP=6.8Hz,1JCP=158.5Hz,C7);52.8(d,2JCP=3Hz,C8);58.8(t,3JCP=7.5Hz,C6);115.4(s,C3);129.8(s,C2);129.8(s,C4);155.9(s,C1)ppm。
实施例32:衍生自4-羟基苯胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚的合成
在0℃下,将4-羟基苯胺(5g,46mmol)与亚磷酸二甲酯(10.5ml,115mmol)混合,随后仍在0℃下缓慢加入37%的甲醛水溶液(10.6ml)。将混合物置于环境温度下30分钟,并伴随磁力搅拌回流1小时。最后,将反应粗产物置于减压下以蒸发出过量的甲醛。用氯仿/水(4/1)混合物(3×100ml氯仿)萃取产物。回收有机相,随后在二氧化硅上利用丙酮作为洗脱剂对其实施色谱法。分离最终产物,产率为30%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=29.8(s,P(O)(OMe)2)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=3.67(d,3JHP=10.6Hz,12H,-OMe);3.84(d,2JHP=5.7Hz,4H,N-
CH 2
-P);6.6-6.9(m,CH芳族,4H);8.05(宽s,1H,-OH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=47.6(d,1JCP=157.1Hz,C5);52.6(d,2JCP=3.8Hz,C6);52.7(d,2JCP=3.3Hz,C6);115.8(s,C3);117.3(s,C2);141.0(s,C4);150.9(s,C1)ppm。
实施例33:具有衍生自酪胺的氮杂-双-二甲基-膦酸酯表面的第1代树枝状聚合物的合成
将碳酸铯(6.898mmol,2.25g)加入Gc1树枝状聚合物(0.273mmol,500mg)溶于无水THF(10mL)中所形成的溶液之中,随后加入在实施例31中获得的衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(3.449mmol,1.31g)。使混合物在环境温度下搅拌24小时,随后使最终混合物在C盐上过滤以分离盐。最后,最终产物通过在戊烷中沉淀而进行洗涤,并进行分离,产率为70%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=68.7(s,P1);31.9(s,P(O)(OMe)2);13.7(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.69(t,3JHH=6.8Hz,24H,
CH 2
-CH2-N);2.99(t,3JHH=6.8Hz,24H,CH2-
CH 2
-N);3.13(d,2JHP=9.17Hz,48H,-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);3.2(d,3JHP=11.8Hz,18H,CH3-N-P1);3.67(d,3JHP=10.2Hz,144H,-P(O)(O-
CH 3
)2);6.8-7.8(m,78H,CH芳 族,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=32.9(d,2JCP=11Hz,CH3-N-P1);32.95(s,
CH 2
-CH2-N)49.5(dd,1JCP=157.5Hz,3JCP=6.8Hz-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);52.6(d,2JCP=4.0Hz,-P(O)(O-
CH 3
)2);57.8(t,3JCP=7.2Hz,CH2-
CH 2
-N);120.8(s,C0 2);120.8(d,3JCP=4.1Hz,C1 2);128.3(s,C0 3);129.6(s,C1 3);131.9(s,C0 4);136.3(s,C1 4);138.4(d,3JCP=14.1Hz,CH=N);148.5(d,2JCP=7.0Hz,C1 1);150.8(d,2JCP=3.0Hz,C0 1)ppm。
实施例34:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯表面的第2代树枝状聚合物的合成
将碳酸铯(5.28mmol,1.72g)加入Gc2树枝状聚合物(0.104mmol,500mg)溶于无水THF(10mL)中所形成的溶液之中,随后加入在实施例31中获得的衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(2.6mmol,1.00g)。使混合物在环境温度下搅拌24小时,随后使最终混合物在C盐上过滤以分离盐。最后,最终产物通过在戊烷中沉淀而进行洗涤,并进行分离,产率为78%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.5(s,P2);66.2(s,P1);30.1(s,P(O)(OMe)2);12.1(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.69(宽s,48H,
CH 2
-CH2-N);2.99(宽s,48H,CH2-
CH 2
-N);3.12(d,2JHP=9.51Hz,96H,-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);3.24(d,3JHP=8.5Hz,54H,CH3-N-P);3.66(d,3JHP=10.4Hz,288H,-P(O)(O-
CH 3
)2);6.6-7.7(m,186H,CH芳族,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=32.95(s,
CH 2
-CH2-N);33.0(d,2JCP=11.2Hz,CH3-N-P);49.4(dd,1JCP=157.5Hz,3JCP=6.6Hz-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);52.7(d,2JCP=4.2Hz,-P(O)(O-
CH 3
)2);58.0(t,3JCP=7.1Hz,CH2-
CH 2
-N);121.2(s,C0 2);121.7(s,C1 2);121.2(d,3JCP=3.9Hz,C2 2)128.3(s,C1 3);129.65(s,C0 3);129.9(s,C2 3);132.1(s,C0 4);132.4(s,C1 4);136.5(s,C2 4);138.6(d,3JCP=13.3Hz,CH=N);148.8(s,C0 1);148.9(d,2JCP=7.5Hz,C2 1);151.2(d,2JCP=7.4Hz,C1 1)ppm。
实施例35:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯表面的第3代树枝状聚合物的合成
将碳酸铯(0.941mmol,0.306g)加入Gc3树枝状聚合物(9.3×10-3mmol,100mg)溶于无水THF(2mL)中所形成的溶液之中,随后加入在实施例31中获得的衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(0.471mmol,180mg)。使混合物在环境温度下搅拌24小时,随后使最终混合物在C盐上过滤以分离盐。最后,最终产物通过在戊烷中沉淀而进行洗涤,并进行分离,产率为80%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.6(s,P3);66.3(s,P2);65.8(s,P1);30.2(s,P(O)(OMe)2);12.0(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.67(宽s,96H,
CH 2
-CH2-N);2.97(宽s,96H,CH2-
CH 2
-N);3.10(d,2JHP=9.60Hz,192H,-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);3.25(宽s,126H,CH3-N-P);3.63(d,3JHP=10.25Hz,576H,-P(O)(O-
CH 3
)2);6.5-7.7(m,402H,CH芳族,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=32.9(s,
CH 2
-CH2-N);32.9(s,CH3-N-P);49.3(dd,1JCP=157.5Hz,3JCP=6.5Hz-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);52.6(d,2JCP=3.6Hz,-P(O)(O-
CH 3
)2);58.0(t,3JCP=6.9Hz,CH2-
CH 2
-N);120.5(s,C0 2);121.2(d,3JCP=3.1Hz,C3 2);121.5(s,C1 2);121.8(s,C2 2);128.2(s,C0 3);128.2(s,C1 3);129.6(s,C2 3);129.9(s,C3 3);132.3(s,C0 4);132.3(s,C1 4);132.3(s,C2 4);136.5(s,C3 4);138.6(d,3JCP=13.0Hz,CH=N);148.9(宽d,2JCP=6.3Hz,C0 1,C1 1,C3 1);151.2(d,2JCP=6.1Hz,C2 1)ppm。
实施例36:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸系表面的第1代树枝状聚合物(GC1)的合成
在0℃下,将溴三甲基硅烷(1.04mmol;138μl)缓慢加入至实施例33中获得的具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯末端的第1代树枝状聚合物(1.68×10-2mmol,100mg)在乙腈(5mL)中的溶液之中。一旦完成添加,就让混合物回到环境温度,经过12小时。混合物然后进行蒸发干燥,随后在环境温度下加入1mL无水甲醇,并将混合物搅拌1小时。蒸发干燥后,残留物用纯醚洗涤数次。因为该产物完全不溶于有机溶剂,所以在氢氧化钠(100mg树枝状聚合物用36.3mg氢氧化钠)存在下,将其转化为它的单钠盐。所得到的溶液进行冻干,从而产生白色粉末形式的树枝状聚合物。分离最终产物,产率为58%。
NMR 31P-{1H}(CD3CN/D2O):δ=67.9(s,P1);14.4(s,P(O)(ONa)2);12.9(s,P0)ppm。
NMR 13C-{1H}(CD3CN/D2O):δ=31.95(s,
CH 2
-CH2-N);35.5(d,2JCP=10.9Hz,CH3-N-P1);57.0(d,1JCP=136.8Hz,-
CH 2
-P(O)(OH)2);60.7(s,CH2-
CH 2
-N);124.1(s,C0 2);124.1(s,C1 2);131.3(s,C0 3);133.5(s,C1 3);135.3(s,C0 4);139.0(s,C1 4);143.2(宽s,CH=N);151.7(d,2JCP=7.0Hz,C1 1);153.3(s,C0 1)ppm。
实施例37:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸系表面的第2代树枝状聚合物(GC2)的合成
在0℃下,将溴三甲基硅烷(10mmol,1.34ml)缓慢加入至实施例34中获得的具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯末端的第2代树枝状聚合物(8.27×10-2mmol,1.08g)在乙腈(10mL)中的溶液之中。一旦完成添加,就让混合物回到环境温度,经过12小时。混合物然后进行蒸发干燥,随后在环境温度下加入3mL无水甲醇,并将混合物搅拌1小时。蒸发干燥后,残留物用纯醚洗涤数次。因为该产物完全不溶于有机溶剂,所以在氢氧化钠(50mg树枝状聚合物用8.2mg氢氧化钠)存在下,将其转化为它的单钠盐。所得到的溶液进行冻干,从而产生白色粉末形式的树枝状聚合物。分离最终产物,产率为62%。
NMR 31P-{1H}(CD3CN/D2O):δ=67.8(s,P2);67.6(s,P1);10.5(s,P(O)(ONa)(OH));10.0(s,P0)ppm。
NMR 13C-{1H}(CD3CN/D2O):δ=31.6(s,CH3-N-P1);35.3(s,CH 2
-CH2-N);55.2(d,1JCP=128.2Hz,-
CH 2
-P(O)(OH)2);60.4(s,CH2-
CH 2
-N);124.3(s,C0 2);124.3(s,C1 2);124.3(s,C2 2);131.3(s,C0 3);131.3(s,C1 3);133.3(s,C2 3);135.0(s,C0 4);135.0(s,C1 4);136.0(s,C2 4);142.5(宽s,CH=N);151.8(宽s,C2 1);153.3(宽s,C1 1);153.3(s,C0 1)ppm。
所述具有氮杂-双-膦酸系表面的树枝状聚合物不能通过应用或调整上述方法从实施例28-30的具有四异丙基-偕-二膦酸酯表面的树枝状聚合物开始来进行制备。
所述具有氮杂-双-膦酸系表面的树枝状聚合物可以通过应用或调整上述方法从下述实施例38和39的具有衍生自4-羟基苯胺的氮杂-双-膦酸二甲酯表面的树枝状聚合物开始来进行制备:
实施例38:具有衍生自4-羟基苯胺的氮杂-双-膦酸二甲酯表面的第1代树枝状聚合物的合成
向Gc1树枝状聚合物(0.116mmol,214mg)溶于无水THF(10mL)中所形成的溶液之中,加入碳酸铯(2.94mmol,955mg),随后加入在实施例32中获得的酚(1.47mmol,520mg)。使混合物在环境温度下搅拌24小时,随后使最终混合物在C盐上过滤以分离盐。最后,最终产物在戊烷中进行沉淀,随后用醚洗涤。分离最终产物,产率为76%。
NMR 31P-{1H}(C6D6/THF):δ=67.9(s,P1);29.3(s,P(O)(OMe)2);12.3(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=3.20(d,3JHP=10.4Hz,18H,CH3-N-P1);3.70(d,3JHP=10.5Hz,144H,-P(O)(O-
CH 3
)2);3.9(d,2JHP=4.8Hz,48H,-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);6.7-7.8(m,78H,CH芳族,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=33.0(d,2JCP=11.8Hz,CH3-N-P1);46.4(d,1JCP=158.3Hz,-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);52.6(d,2JCP=3.7Hz,-P(O)(O-
CH 3
)2);52.7(d,2JCP=3.9Hz,-P(O)(O-
CH 3
)2);114.4(s,C1 2);121.2(s,C0 2);122.0(s,C1 3);128.3(s,C0 3);132.2(s,C0 4);138.5(d,3JCP=14.1Hz,CH=N);142.9(d,3JCP=6.5Hz,C1 4);145.1(s,C1 1);151.1(宽s,C0 1)ppm。
实施例39:具有衍生自4-羟基苯胺的氮杂-双-膦酸二甲酯表面的第2代树枝状聚合物的合成
向Gc2树枝状聚合物(4.2×10-2mmol,200mg)溶于无水THF(5mL)中所形成的溶液之中,加入碳酸铯(2.00mmol,652mg),随后加入在实施例32中获得的酚(1.05mmol,372mg)。使混合物在环境温度下搅拌24小时,随后使最终混合物在C盐上过滤以分离盐。最后,最终产物在戊烷中进行沉淀,随后用醚洗涤。分离最终产物,产率为81%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=68.1(s,P1);66.2(s,P1);29.2(s,P(O)(OMe)2);11.7(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):3.25(d,3JHP=10.2Hz,54H,CH3-N-P1,CH3-N-P2);3.65(d,3JHP=10.3Hz,288H,-P(O)(O-
CH 3
)2);3.88(d,2JHP=4.7Hz,96H,-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);6.7-7.8(m,186H,CH芳族,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=32.9(宽d,2JCP=11.7Hz,CH3-N-P1,CH 3
-N-P2);46.3(d,1JCP=158.5Hz,-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);52.6(宽s,-P(O)(O-
CH 3
)2);114.3(宽s,C0 2,C1 2,C2 2);121.8(s,C2 3);128.1(s,C1 3);131.3(s,C0 3);131.7(s,C0 4);132.1(s,C1 4);138.4(宽s,CH=N);142.6(d,3JCP=6.8Hz,C2 4);145.0(s,C2 1);151.0(宽s,C0 1,C1 1)ppm。
实施例40:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯表面的第0代树枝状聚合物的合成
向六氯环三磷腈(2.4mmol,834mg)溶于无水THF(5mL)中所形成的溶液之中,加入碳酸铯(31.2mmol,10.16g),随后加入在实施例31中获得的衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(15.6mmol,5.96g)。使混合物在环境温度下在氩气中用磁力搅拌3天。在C盐上过滤后,产物在戊烷中沉淀。分离的产物可以包含过量的[0-5%]的氮杂-双-膦酸二甲酯酚。分离最终产物,产率为85%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=30.2(s,P(O)(OMe)2);12.9(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.72(变形的t,3JHH=8.4Hz,2H,-
CH 2
-CH2-N);3.00(变形的t,3JHH=8.2Hz,2H,-CH2-
CH 2
-N-);3.18(d,2JHP=8.9Hz,4H,N-
CH 2
-P);3.70(d,3JHP=7.8Hz,12H,-OMe);6.7-7.2(m,4H,CH芳族)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=32.90(s,
CH 2
-CH2-N);49.4(dd,1JCP=157.3Hz,3JCP=6.6Hz-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);52.6(d,2JCP=3.0Hz,-P(O)(O-
CH 3
)2);58.3(t,3JCP=7.8Hz,CH2-
CH 2
-N);120.7(s,C0 2);129.7(s,C0 3);135.9(s,C0 4);149.0(d,2JCP=3.9Hz,C0 1)ppm。
实施例41:具有衍生自酪胺的氮杂-双-二甲基-膦酸系表面的第0代树枝状聚合物(GC0)的合成
在0℃下,将溴三甲基硅烷(165mmol,22mL)缓慢加入至实施例40中获得的具有氮杂-双-膦酸二甲基酯末端的第0代树枝状聚合物(4.9mmol,11.84g)在乙腈(5mL)中的溶液之中。一旦完成添加,就让混合物回到环境温度,经过24小时。混合物然后进行蒸发干燥,随后在环境温度下缓慢加入5mL水,并将混合物搅拌1小时。过滤后,残留物用纯醚洗涤数次。分离最终产物,产率为50%。
NMR 31P-{1H}(D2O):δ=12.9(s,P0);11.4(s,P(O)(OH)2)ppm。
NMR 13C-{1H}(D2O):δ=31.40(s,
CH 2
-CH2-N);53.9(d,1JCP=140.07Hz,-
CH 2
-P(O)(OH)2);59.7(s,CH2-
CH 2
-N);123.9(s,C0 2);132.9(s,C0 3);135.7(s,C0 4);151.4(宽s,C0 1)ppm。
实施例42:DAB结构的具有氮杂-双-膦酸系表面的树枝状聚合物的合成
将DAB G3树枝状聚合物(180mg)(Aldrich)(E.M.M.deBrabander-van den Berg,E.W.Meijer Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1993,32,1308)、亚磷酸二甲酯(0.4mL)和37%的甲醛水溶液(0.5mL)在0℃搅拌30分钟。然后,将反应混合物在0℃-80℃的温度下并在自生压力下进行搅拌直至反应完全。冷却后,反应粗产物在减压下浓缩,并用适当的溶剂优选醚洗涤粗残留物,从而产生白色粉末形式的预期产物。
实施例43:PAMAM结构的具有氮杂-双-膦酸系表面的树枝状聚合物的合成
将PAMAM G3树枝状聚合物(400mg)(Aldrich)(D.A.Tomalia,H.Baker,J.Dewald,M.Hall,G.Kallos,S.Martin,J.Roeck,J.Ryder,P.S.Smith,Polym.J.(Tokyo)1985,17,117;D.A.Tomalia,H.Baker,J.Dewald,M.Hall,G.Kallos,S.Martin,J.Roeck,J.Ryder,P.S.Smith,Macromolecules,1986,19,2466)、亚磷酸二甲酯(0.43mL)和37%的甲醛水溶液(0.55mL)在0℃下搅拌30分钟。然后,反应混合物在0℃-80℃的温度下并在自生压力下进行搅拌直至反应完全。冷却后,反应粗产物在减压下浓缩,并用适当的溶剂优选醚洗涤粗残留物,从而产生白色粉末形式的预期产物。
实施例44:衍生出氨基-甲基双-膦酸酯的具有环三磷腈核心的第1代树枝状聚合物的合成
步骤1:衍生自甲胺的亚胺的合成
在环境温度下,将甲胺(25mmol,3mL)溶于无水乙醇中所形成的33%溶液(8mol.L-1)以及4-羟基苯甲醛(20mmol,2.5g)在无溶剂的情况下进行混合。混合物在环境温度下经磁力搅拌24小时。在减压下蒸发出乙醇以获得油,所述油溶于最少量的醚中,随后在戊烷中沉淀。该亚胺不分离,因为它直接用于下述步骤中。
步骤2:氨基-甲基单-膦酸酯的合成
上步骤1的携带亚胺官能团的酚(17.0mmol,2.3g)在环境温度下在无溶剂的情况下与几滴三乙胺和亚磷酸二甲酯(18.7mmol,1.7ml)混合。混合物在环境温度下放置12小时,随后进行蒸发干燥。将所得粉末溶解在丙酮中,随后涂在二氧化硅“片(patch)”上。最后,蒸发出洗脱剂,从而获得最终产物,产率为68%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=29.6(s,P(O)(OMe)2)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.29(s,3H,N-
CH 3
);3.54(d,3JHP=Hz,3H,-OMe);3.72(d,3H,3JHP=Hz,3H,-OMe);3.84(d,2JHP=23.9Hz,1H,H);6.73(d,3JHH=Hz,CH芳族,2H);7.14(dd,CH芳族,2H)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=43.3(t,3JCP=6.8Hz,N-
Me);53.6(d,2JCP=7.7Hz,OMe);54.1(d,2JCP=6.4Hz,OMe);63.2(dd,1JCP=159.6Hz,3JCP=14.5Hz,CH);115.6(s,C2);121.1(d,2JCP=3.8Hz,C4);132.0(d,3JCP=8.9Hz,C3);157.1(s,C1)ppm。
步骤3:氨基-甲基双-膦酸酯的合成
在环境温度下,将上述步骤2的仲胺(6.1mmol,1.5g)溶解在37%的甲醛水溶液(12.2mmol,1ml)和不含溶剂的亚磷酸二甲酯(24.4mmol,2.24mL)中。混合物在环境温度下经磁力搅拌12小时。随后,最终混合物用醚/戊烷(1/1)混合物洗涤数次。最后,产物通过在硅胶上利用乙酸乙酯作为溶剂的色谱法进行纯化(Rf=0.35),分离最终产物,产率为65%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=28.1(s,P(O)(OMe)2);30.9(s,P(O)(OMe)2)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.41(s,3H,N-
CH 3
);2.61(dd,2JHP=6.3Hz,2JHH=15.3Hz,1H,Hb);3.12(dd,2JHP=15.6Hz,2JHH=15.6Hz,1H,Hb);3.30-3.80(m,12H,-OMe);4.05(d,2JHP=23.9Hz,1H,Ha);6.74(d,3JHH=7.84Hz,CH芳族,2H);7.17(d,3JHH=7.85Hz,CH芳族,2H);9.08(宽s,1H,-OH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=42.3(t,3JCP=6.3Hz,N-
Me);49.2(dd,1JCP=164.1Hz,3JCP=10.1Hz,CH2);53.0(m,OMe);65.2(dd,1JCP=161.7Hz,3JCP=13.5Hz,CH);115.4(s,C2);120.9(d,2JCP=3.5Hz,C4);131.8(d,3JCP=9.1Hz,C3);157.8(s,C1)ppm。
步骤4:衍生出氨基-甲基双-膦酸酯的第1代树枝状聚合物的合成
向Gc1树枝状聚合物(0.047mmol,87mg)在无水THF(2mL)中的溶液之中,加入碳酸铯(1.2mmol,390mg),随后加入上述步骤3的衍生自甲胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(0.6mmol,220mg)。混合物在环境温度下搅拌24小时,随后使其在C盐上过滤,并将最终混合物进行离心以分离盐。最后,最终产物通过在戊烷中沉淀而进行洗涤,并进行分离,产率为75%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=65.4(s,P1);30.4(s,P(O)(OMe)2);27.5(s,P(O)(OMe)2);11.4(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.46(s,36H,N-
CH 3
);2.65(dd,2JHP=7.4Hz,2JHH=15.3Hz,12H,CH2);3.12(dd,2JHP=15.5Hz,2JHH=15.5Hz,12H,CH2);3.25(d,3JHP=10.1Hz,18H,CH3-N-P1);3.30-3.90(m,144H,-OMe);4.2(d,2JHP=23.4Hz,12H,CH);6.7-7.6(m,78H,CH芳族,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=32.8(d,2JCP=12.3Hz,CH3-N-P1);42.2(t,3JCP=6.8Hz,N-
Me);49.3(dd,1JCP=164.0Hz,3JCP=9.9Hz,CH2);52.3-53.7(m,OMe);64.9(dd,1JCP=138.1Hz,3JCP=11.9Hz,CH);121.1(宽s,C0 2,C1 2);128.2(s,C0 3);128.4(d,2JCP=3.1Hz,C1 4);131.8(s,C0 4);131.8(d,3JCP=8.2Hz,C1 3);139.0(d,3JCP=14.5Hz,CH=N);150.6(d,2JCP=6.9Hz,C1 1);151.2(s,C0 1)ppm。
步骤5:衍生出氨基-甲基双-膦酸的第1代树枝状聚合物的合成
在0℃下,将溴三甲基硅烷(2.1mmol;280μl)缓慢加入至步骤4的具有衍生自甲胺的氮杂-双-膦酸二甲酯末端的第1代树枝状聚合物(3.97×10-2mmol,230mg)在乙腈(5mL)中的溶液之中。一旦完成添加,就让混合物回到环境温度,经过12小时。混合物然后进行蒸发干燥,随后在环境温度下加入1mL无水甲醇,并将混合物搅拌1小时。蒸发干燥后,残留物用纯醚洗涤数次。因为该产物完全不溶于有机溶剂,所以在氢氧化钠(130mg膦酸树枝状聚合物用3.1ml 0.1955mol.L-1的氢氧化钠溶液)存在下,将其转化为它的单钠盐。所得到的溶液进行冻干,从而产生白色粉末形式的树枝状聚合物。分离最终产物,产率为58%。
NMR 31P-{1H}(CD3CN/D2O):δ=66.09(s,P1和P2);14.1(s,P0);11.2(s,PO3HNa)ppm。
NMR 1H(CD3CN/D2O):δ=2.5-3.8(m,90H,CH3-N-P,N-Me,CH2,CH);6.5-8.0(m,78H,CH芳族,CH=N)。
NMR 13C-{1H}(CD3CN/D2O):δ=35.5(宽s,CH3-N-P1);44.8(宽s,N-
Me);54.5(d,1JCP=132.5Hz,CH2);70.5(d,1JCP=129.4Hz,CH);124.4(宽s,C0 2,C1 2);130.4(宽s,C0 3,C1 3);136.3(宽s,C0 4,C1 4);142.9(宽s,CH=N);153.9(宽s,C0 1,C1 1)ppm。
实施例45:衍生出氨基-甲基双-膦酸酯的具有环三磷腈核心的第2代树枝状聚合物的合成
步骤1:衍生出氨基-甲基双-膦酸酯的第2代树枝状聚合物的合成
向Gc2树枝状聚合物(0.024mmol,119mg)在无水THF(2mL)中的溶液之中,加入碳酸铯(1.3mmol,407mg),随后加入实施例44步骤3的衍生自甲胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(0.67mmol,230mg)。使混合物在环境温度下搅拌24小时,随后在C盐上过滤,并将最终混合物离心以分离盐。最后,最终产物通过在戊烷中沉淀而进行洗涤,并进行分离,产率为80%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.1(s,P1);65.4(s,P2);30.4(s,P(O)(OMe)2);27.5(s,P(O)(OMe)2);11.6(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.48(s,72H,N-
CH 3
);2.67(dd,2JHP=7.1Hz,2JHH=15.3Hz,24H,CH2);3.14(dd,2JHP=15.4Hz,2JHH=15.4Hz,24H,CH2);3.31(d,3JHP=10.9Hz,54H,CH3-N-P1,CH3-N-P2);3.30-3.90(m,288H,-OMe);4.2(d,2JHP=23.2Hz,24H,CH);7.0-7.7(m,186H,CH芳族,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=32.9(d,2JCP=12.4Hz,CH3-N-P1,CH3-N-P2);42.3(t,3JCP=7.0Hz,N-
Me);49.5(dd,1JCP=163.7Hz,3JCP=9.8Hz,CH2);52.4-53.6(m,OMe);64.9(dd,1JCP=160.2Hz,3JCP=12.1Hz,CH);121.17(s,C2 2);121.24(s,C1 2);121.8(s,C0 2);128.3(宽s,C2 4);128.5(宽s,C0 3,C1 3);131.8(宽d,3JCP=8.2Hz,C1 4,C2 3);132.3(宽s,C0 4);138.9(d,3JCP=13.8Hz,CH=N);150.7(宽d,2JCP=7.2Hz,C2 1);151.2(宽s,C0 1,C1 1)ppm。
步骤2:衍生出氨基-甲基双-膦酸的第2代树枝状聚合物的合成
在0℃下,将溴三甲基硅烷(1.6mmol;210μl)缓慢加入步骤1的具有衍生自甲胺的氮杂-双-膦酸二甲酯末端的第2代树枝状聚合物(1.49×10-2mmol,190mg)在乙腈(5mL)中的溶液之中。一旦完成添加,就让混合物回到环境温度,经过12小时。混合物然后进行蒸发干燥,随后在环境温度下加入1mL无水甲醇,并将混合物搅拌1小时。蒸发干燥后,残留物用纯醚洗涤数次。因为该产物完全不溶于有机溶剂,所以在氢氧化钠(140mg膦酸树枝状聚合物用3.01ml 0.1955mol.L-1的氢氧化钠溶液)存在下,将其转化为它的单钠盐。所得到的溶液进行冻干,从而产生白色粉末形式的树枝状聚合物。分离最终产物,产率为54%。
NMR 31P-{1H}(CD3CN/D2O):δ=66.7(s,P1);14.4(s,P0)10.8(s,PO3HNa)ppm。
NMR 1H(CD3CN/D2O):δ=2.5-3.8(m,198H,CH3-N-P1,CH3-N-P2,N-Me,CH2,CH);6.5-8.0(m,186H,CH芳族,CH=N)。
NMR 13C-{1H}(CD3CN/D2O):δ=35.5(宽s,CH3-N-P1,CH3-N-P2);44.6(宽s,N-
Me);55.6(d,1JCP=102.7Hz,CH2);71.0(d,1JCP=128.2Hz,CH);124.4(宽s,C0 2,C1 2,C2 2);130.4(宽s,C0 3,C1 3,C2 3);136.3(宽s,C0 4,C1 4,C2 4);142.9(宽s,CH=N);153.9(s,C0 1,C1 1,C2 1)ppm。
实施例46:衍生出氨基-甲基双-膦酸酯的具有环三磷腈核心的第4代树枝状聚合物的合成
向Gc4树枝状聚合物(3.5×10-3mmol,79.2mg)在无水THF(2mL)中的溶液之中,加入碳酸铯(0.71mmol,230mg),随后加入实施例44步骤3的衍生自甲胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(0.35mmol,130mg)。使混合物在环境温度下搅拌48小时,随后在C盐上过滤,并将最终混合物离心以分离盐。最后,最终产物通过在戊烷中沉淀而进行洗涤,并进行分离,产率为84%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.1(宽s,P1,P2,P3);65.4(s,P4);30.1(s,P(O)(OMe)2);27.6(s,P(O)(OMe)2);11.6(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.48(s,288H,N-
CH 3
);2.65(dd,2JHP=7.2Hz,2JHH=15.3Hz,96H,CH2);3.13(dd,2JHP=15.2Hz,2JHH=15.2Hz,96H,CH2);3.27(宽s,270H,CH3-N-P1,CH3-N-P2,CH3-N-P3,CH3-N-P4);3.30-3.90(m,1152H,-OMe);4.2(d,2JHP=23.3Hz,96H,CH);7.0-7.7(m,834H,CH芳族,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=32.9(d,2JCP=12.4Hz,CH3-N-P1,CH3-N-P2,CH3-N-P3,CH3-N-P4);42.3(t,3JCP=7.0Hz,N-
Me);49.5(dd,1JCP=163.8Hz,3JCP=9.9Hz,CH2);52.4-53.9(m,OMe);65.1(dd,1JCP=161.2Hz,3JCP=12.3Hz,CH);121.45(s,C3 2);122.1(宽s,C2 2,C1 2,C0 2);128.5(宽s,C0 3C1 3C2 3);128.7(宽s,C3 3);132.1(宽d,3JCP=8.2Hz,C3 4,C2 4);132.4(宽s,C0 4,C1 4);139.2(d,3JCP=13.4Hz,CH=N);151.0(宽d,2JCP=7.2Hz,C3 1);151.6(宽s,C2 1,C1 1);151.7(宽s,C0 1)ppm。
实施例47:具有衍生出氨基-丁基双-膦酸酯的表面并具有环三磷腈核心的第1代树枝状聚合物的合成
步骤1:衍生自丁胺的亚胺的合成
在环境温度下,在无溶剂的情况下,用4分子筛将正丁胺(43mmol,4.3mL)和4-羟基苯甲醛(41mmol,5g)混合。混合物用磁力搅拌24小时,随后将其接纳在THF中,以便在C盐上过滤。在减压下蒸发出THF,从而获得浓稠的深色油。可将该油溶于最少量的醚中,并用戊烷沉淀。因而获得淡粉红色的粉末,产率为80%。
NMR 1H(CDCl3):δ=0.90(t,3JHH=7.6Hz,3H,-CH3);1.33(m,2H,CH2-
CH 2
-CH3);1.66(m,2H,
CH 2
-CH2-CH3);3.59(t,3JHH=7.4Hz,2H,N-
CH 2
-);6.7(d,3JHH=8.4Hz,CH芳族,2H);7.5(d,3JHH=8.4Hz,2H,CH芳族);8.14(s,1H,CH=N);8.81(宽s,1H,-OH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=13.9(s,
CH 3
);20.3(s,
CH 2
-CH3);32.7(s,
CH 2
-CH2-CH3);60.1(s,N-
CH 2
-CH2-CH2-CH3);116.3(s,C2);125.4(s,C4);130.6(s,C3);161.5(s,C1);162.9(s,CH=N)ppm。
步骤2:氨基-丁基单-膦酸酯的合成
在环境温度下,在无溶剂的情况下,将步骤1的携带亚胺官能团的酚(16.9mmol,3g)与三乙胺(16.9mmol,2.35ml)和亚磷酸二甲酯(16.9mmol,1.55ml)混合。混合物在环境温度下放置12小时,随后进行蒸发干燥。将所得粉末溶解在丙酮中,随后涂在二氧化硅“片”上。最后,蒸发出洗脱剂,从而获得最终产物,产率为65%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=29.8(s,P1)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=0.80(t,3JHH=7.6Hz,3H,-CH3);1,20-1.55(m,4H,CH2-CH2);2.41(m,2H,N-
CH 2
-);3.6(d,3JHP=10.4Hz,3H,-P1OMe);3.8(d,3JHP=10.8Hz,3H,-P2OMe);4.0(d,2JHP=26.0Hz,1H,Ha);6.7(d,3JHH=8.4Hz,CH芳族,2H);7.2(d,3JHH=8.4Hz,CH芳族,2H)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=13.9(s,
CH 3
);20.3(s,
CH 2
-CH3);31.8(s,
CH 2
-CH2-CH3);47.4(d,3JCP=17.6Hz,N-
CH 2
-CH2-CH2-CH3);53.6(d,2JCP=7.9Hz,OMe);53.9(d,2JCP=6.2Hz,OMe);59.8(d,1JCP=157.1Hz,CH);115.9(s,C2);125.4(s,C4);129.5(s,C3);157.0(s,C1)ppm。
步骤3:氨基-丁基双-膦酸酯的合成
在环境温度下,将步骤2的仲胺(5.8mmol,1.67g)溶解在37%甲醛水溶液(8.7mmol,657μl)和亚磷酸二甲酯(5.8mmol,530μl)中。混合物在环境温度下以磁力搅拌12小时。最后,在减压下去除过量的甲醛,产物通过在硅胶上利用乙酸乙酯作为溶剂的色谱法进行纯化,分离最终产物,产率为60%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=28.3(s,P1);30.9(s,P2)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=0.86(t,3JHH=7.6Hz,3H,CH3);1,25-1.55(m,4H,CH2-CH2);2.31(m,1H,N-
CH 2
-);2.64(dd,2JHP=3.2Hz,2JHH=15.6Hz,1H,
CH 2
-P2);3.11(m,1H,N-
CH 2
-CH2);3.35(ddd,2JHP=17.2Hz,2JHH=17.0Hz,4JHP=1.6Hz,1H,
CH 2
-P2);3.5(d,3JHP=10.4Hz,3H,-P1OMe);3.7(d,3JHP=10.8Hz,3H,-P2OMe);3.8(d,3JHP=10.8Hz,3H,-P2OMe);3.9(d,3JHP=10.8Hz,3H,-P1OMe);4.4(d,2JHP=26.0Hz,1H,Ha);6.84(d,3JHH=8.4Hz,CH芳族,2H);7.26(d,3JHH=8.4Hz,CH芳族,2H);9.1(宽s,1H,-OH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=14.4(s,
CH 3
);20.4(s,
CH 2
-CH3);30.6(s,
CH 2
-CH2-CH3);46.0(dd,1JCP=166.8Hz,3JCP=8.8Hz,CH2-P2);53.0(d,2JCP=6.8Hz,P2OMe);53.4(d,2JCP=7.0Hz,P1OMe);53.7(d,2JCP=7.0Hz,P2OMe);54.1(d,2JCP=7.1Hz,P1OMe);53.1(t,3JCP=7.8Hz,N-
CH 2
-CH2-CH2-CH3);61.3(dd,1JCP=162.9Hz,3JCP=10.0Hz,CH);115.9(s,C2);121.5(d,2JCP=6.0Hz,C4);132.5(d,3JCP=9.1Hz,C3);158.1(s,C1)ppm。
步骤4:衍生出氨基-丁基双-膦酸酯的第1代树枝状聚合物的合成
向Gc1树枝状聚合物(0.058mmol,106mg)在无水THF(3mL)中的溶液之中,加入碳酸铯(1.4mmol,453mg),随后加入步骤3的衍生自丁胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(0.73mmol,300mg)。混合物在环境温度下搅拌24小时,随后在C盐上过滤,并将最终混合物离心以分离盐。最后,最终产物通过在戊烷中沉淀来进行洗涤,并进行分离,产率为65%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=65.4(s,P1);30.8(s,P(O)(OMe)2);28.3(s,P(O)(OMe)2);11.4(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=0.82(t,3JHH=7.6Hz,36H,CH3);1,20-1.50(m,48H,CH2-CH2);2.27(m,12H,N-
CH 2
-);2.57(dd,2JHP=3.4Hz,2JHH=15.2Hz,12H,
CH 2
-P2);3.11(m,12H,N-
CH 2
-CH2);3.26(d,3JHP=10.6Hz,18H,CH3-N-P);3.4(d,3JHP=10.6Hz,36H,-P1OMe);3.6(d,3JHP=10.7Hz,36H,-P2OMe);3.7(d,3JHP=10.8Hz,36H,-P2OMe);3.8(d,3JHP=10.6Hz,36H,-P1OMe);4.4(d,2JHP=25.0Hz,12H,Ha);6.9-7.8(m,78H,CH芳族,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=14.0(s,
CH 3
);19.9(s,
CH 2
-CH3);30.2(s,
CH 2
-CH2-CH3);32.8(d,2JCP=11.5Hz,CH3-N-P1);46.0(dd,1JCP=166.7Hz,3JCP=8.6Hz,CH2-P2);52-54(m,PO3Me2);60.3(dd,1JCP=163.9Hz,3JCP=10.4Hz,CH);121.2(宽s,C0 2,C1 2);128.2(s,C0 3);128.8(d,3JCP=4.5Hz,C1 3);131.9(s,C1 4);132.1(s,C0 4);139.1(d,3JCP=13.9Hz,CH=N);150.6(d,2JCP=6.9Hz,C1 1);151.3(s,C0 1)ppm。
步骤5:衍生出氨基-丁基双-膦酸的第1代树枝状聚合物的合成
在0℃下,将溴三甲基硅烷(0.92mmol,123μl)缓慢加入步骤4的具有衍生自丁胺的氮杂-双-膦酸二甲酯末端的第1代树枝状聚合物(1.75×10-5mmol,110mg)在乙腈(4mL)中的溶液之中。一旦完成添加,就让混合物回到环境温度,经过12小时。混合物然后进行蒸发干燥,随后在环境温度下加入1mL无水甲醇,并将混合物搅拌1小时。蒸发干燥后,残留物用纯醚洗涤数次。因为该产物完全不溶于有机溶剂,所以在氢氧化钠(45mg膦酸树枝状聚合物用0.98ml 0.1955mol.L-1的氢氧化钠溶液)存在下,将其转化为它的单钠盐。所得到的溶液进行冻干,从而产生白色粉末形式的树枝状聚合物。分离最终产物,产率为55%。
NMR 31P-{1H}(CD3CN/D2O):δ=69.3(s,P1);15.3(s,P0);13.5(s,P(O)(OHNa)2)ppm。
NMR 1H(CD3CN/D2O):δ=0.9(宽s,36H,CH3);1,20-1.50(m,48H,CH2-CH2);2.5-3.8(m,78H,CH3-N-P,N-CH2,CH2,CH);6.5-8.0(m,78H,CH芳族,CH=N)。
NMR 13C-{1H}(CD3CN/D2O):δ=13.4(s,
CH 3
);19.6(s,
CH 2
-CH3);26.2(s,
CH 2
-CH2-CH3);33.4(宽s,CH3-N-P2,CH3-N-P1);50.5(d,1JCP=123.0Hz,CH2-P2);54.1(宽s,N-
CH 2
-CH2-CH2-CH3);66.3(dd,1JCP=126.9Hz,CH);121.0(s,C0 2);121.9(s,C1 2);128.6(s,C0 3);129.0(s,C1 3);132.8(s,C0 4);134.1(s,C1 4);141.5(宽s,CH=N);150.8(s,C0 1);151.5(d,2JCP=6.9Hz,C1 1)ppm。
实施例48:具有衍生出氨基-丁基双-膦酸酯的表面并具有环三磷腈核心的第2代树枝状聚合物的合成
向Gc2树枝状聚合物(0.0106mmol,51mg)在无水THF(2mL)中的溶液之中,加入碳酸铯(0.54mmol,176mg),随后加入实施例47步骤3的衍生自丁胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(0.27mmol,110mg)。混合物在环境温度下搅拌36小时,随后在C盐上过滤,并将最终混合物离心以分离盐。最后,最终产物通过在戊烷中沉淀来进行洗涤,并进行分离,产率为75%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.1(s,P1);65.3(s,P2);30.8(s,P(O)(OMe)2);28.3(s,P(O)(OMe)2);11.4(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=0.88(t,3JHH=7.6Hz,72H,CH3);1,20-1.45(m,96H,CH2-CH2);2.33(m,24H,N-
CH 2
-);2.63(dd,2JHP=3.4Hz,2JHH=15.2Hz,24H,
CH 2
-P2);3.16(m,24H,N-
CH 2
-CH2);3.33(m,54H,CH3-N-P);3.44(d,3JHP=12.0Hz,72H,-P1OMe);3.7(d,3JHP=10.7Hz,72H,-P2OMe);3.8(d,3JHP=10.6Hz,72H,-P2OMe);3.9(d,3JHP=10.7Hz,72H,-P1OMe);4.5(d,2JHP=25.5Hz,24H,Ha);6.9-7.8(m,186H,CH芳族,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=14.4(s,
CH 3
);20.3(s,
CH 2
-CH3);30.6(s,
CH 2
-CH2-CH3);33.3(d,2JCP=11.7Hz,CH3-N-P2,CH3-N-P1);46.5(dd,1JCP=166.7Hz,3JCP=8.6Hz,CH2-P2);52.5-54.1(m,PO3Me2);“53.1(t,3JCP=7.8Hz,N-
CH 2
-CH2-CH2-CH3)PB“;61.3(dd,1JCP=164.9Hz,3JCP=10.9Hz,CH);121.6(宽s,C1 2,C2 2);122.2(s,C0 2);128.7(宽s,C2 3);129.3(宽s,C0 3,C1 3);132.5(宽d,2JCP=7.5Hz,C2 4,C1 4,C0 4);139.1(宽s,CH=N);151.0(d,2JCP=6.9Hz,C2 1);151.8(宽s,C1 1,C0 1)ppm。
实施例49:具有衍生出N-烯丙基-N-(4-羟基)-苄基-α-氨基-膦酸二甲酯的表面的树枝状聚合物的合成
步骤1:单膦酸酯酚的合成
在0℃下,向4-羟基苯甲醛(11g,0.1mol)在CH2Cl2(25mL)中的溶液之中,加入10-15克MgSO4,随后加入烯丙胺(7.5mL,0.1mol)。是该反应(放热的)在环境温度下和剧烈搅拌中维持过夜,加入亚磷酸二甲酯(9mL,0.1mole),并将反应混合物在环境温度下搅拌3天。通过1H和31P NMR监控反应进展。将反应混合物倒入100mL水中,随后用100mL CH2Cl2萃取3次。有机相经MgSO4干燥,并在减压下去除溶剂。残留物用醚洗涤2次直至获得非常粘稠的淡黄色油,产率为90%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.01MHz):δ=29.3(s,P=O)。
NMR 1H(CDCl3,200.13MHz):δ=2.96(dd,1H,2JHH=14.0Hz,3JHH=6.9Hz,C
HHCH2=CH);3.18(dd,1H,2JHH=14.0Hz,3JHH=5.0Hz,C
HHCH2=CH);3.44(d,3H,3JHP=10.4Hz,POMe);3.65(d,3H,3JHP=10.5Hz,POMe);3.95(d,1H,2JHP=19.8Hz,PCH);5.01(m,2H,C
H 2=CH);5.72(m,1H,CH=);6.74(d,2H,3JHH=8.1Hz,C2-H);7.10(d,2H,3JHH=8.1Hz,C3-H)。
步骤2:双膦酸酯酚的合成
将37%的甲醛水溶液(1.06mL,14.35mmol,4当量)加入在先前步骤中合成的α-氨基-膦酸酯(970mg,3.58mmol)在THF(5mL)中的溶液之中。大约30分钟后,加入亚磷酸二甲酯(492μL,5.37mmol,1.5当量)。将溶液搅拌72小时。反应进展由31P NMR监控。将反应混合物倒入30mL水中,随后用CH2Cl2萃取。有机相经MgSO4干燥,并在减压下去除溶剂。残留物用醚洗涤2次,在真空中干燥,并通过在硅胶上的色谱法(洗脱剂∶AcOEt/MeOH,95∶5)来纯化粘稠的油,产率为28%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.01MHz):δ=28.7(s,P=O);31.4(s,P=O)。
NMR 1H(CDCl3,200.13MHz):δ=2.57(dd,1H,2JHH=15.5Hz和2JHP=2.9Hz,PCH
H);2.80(dd,1H,2JHH=13.8Hz和3JHH=8.6Hz,=CH-C
HH);3.43(d,3H,3JHP=10.5Hz,POMe);3.45(bd,1H,2JHH=16.0Hz,PC
HH);3.69(d,3H,3JHP=10.7Hz,POMe);3.79(d,3H,3JHP=10.7Hz,POMe);3.86(d,3H,3JHP=10.6Hz,POMe);3.88(bd,1H,2JHH=14.0Hz,=CH-CH
H);4.47(d,1H,2JHP=25.9Hz,PCH);5.20(m,2H,C
H 2=CH);5.79(m,1H,C
H=CH2);6.82(d,2H,3JHH=8.4Hz,C2-H);7.26(d,2H,3JHH=8.3Hz,C3-H);9.02(bs,OH)。
NMR 13C{1H}(CDCl3,50.32MHz):δ=45.2(dd,1JCP=165.8和3JCP=8.0Hz,PCH2);52.62(d,2JCP=6.9Hz,POMe);53.0(d,2JCP=7.1Hz,POMe);53.2(d,2JCP=7.2Hz,POMe);53.9(d,2JCP=7.0Hz,POMe);56.1(t,3JCP=8.2Hz,
CH 2-CH=);60.1(dd,1JCP=163.0Hz和3JCP=10.0Hz,PCH);115.6(s,C2);118.7(s,H2C=);120.7(d,2JCP=5.4Hz,C4);132.1(d,3JCP=9.3Hz,C3);135.6(s,HC=);157.6(s,C1)。
步骤3:在第1代含磷的树枝状聚合物上的接枝
将12.5当量(600mg,1.55mmol)的官能化酚(溶于乙腈或THF)加入具有S=PCl2末端的Gc1树枝状聚合物(233mg,0.122mmol)在THF或乙腈中的溶液之中。然后,在该溶液中加入15当量(596mg,1.83mmol)的Cs2CO3,并搅拌所得悬浮液直至氯的完全取代(通过31P NMR进行监控)。倾析混合物,收集上清液,并用THF洗涤残留固体。合并上清液并离心。所得澄清溶液在减压下浓缩。将残留物溶于最少量的THF中,随后用戊烷沉淀。所得固体通过洗涤(THF/戊烷和THF/Et2O)进行纯化,产率为76%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.01MHz):δ=11.3(s,N3P3);27.9(s,P=O);30.7(s,P=O);65.3(s,P=S)。
NMR 1H(CDCl3,250.13MHz):δ=2.54(dd,12H,2JHH=15.7Hz和2JHP=4.6Hz,PC
HH);2.80(dd,12H,2JHH=13.4Hz和3JHH=8.2Hz,C
HH-CH=);3.29(d,18H,3JHP=9.9Hz,NCH3);3.41(d,36H,3JHP=10.6Hz,POMe);3.42(m,12H,PC
HH);3.66(d,36H,3JHP=10.6Hz,POMe);3.76(d,36H,3JHP=10.7Hz,POMe);3.85(d,36H,3JHP=10.6Hz,POMe);3.87(bd,12H,2JHH=13.4Hz,CH
H-CH=);4.57(d,12H,2JHP=25.2Hz,PCH);5.17(m,24H,CH2=);5.74(m,12H,CH=);7.02(d,12H,3JHH=8.2Hz,C0 2-H);7.18(d,24H,3JHH=8.4Hz,C1 2-H);7.46(d,24H,3JHH=8.4Hz,C1 3-H);7.61(d,12H,3JHH=8.2Hz,C0 3-H);7.62(s,6H,CH=N)。
NMR 13C{1H}(CDCl3,62.89MHz):δ=32.8(d,2JCP=12.3Hz,NCH3);45.1(dd,1JCP=165.6Hz和3JCP=8.2Hz,PCH2);52.4(d,2JCP=7.5Hz,POMe);52.7(d,2JCP=6.1Hz,POMe);53.1(d,2JCP=7.4Hz,POMe);53.9(d,2JCP=7.5Hz,POMe);56.0(t,3JCP=8.2Hz,
CH 2-CH=);60.1(dd,1JCP=161.7和3JCP=9.2Hz,PCH);118.8(s,H2C=);121.2(bd,3JCP=4.6Hz,C0 2和C1 2);128.3(s,C0 3);128.4(s,C1 4);132.0(d,3JCP=8.6Hz,C0 4和C1 3);135.5(s,HC=);139.2(d,3JCP=14.6Hz,CH=N);150.7(d,2JCP=7.4Hz,C1 1);151.3(bs,C0 1).
步骤4:具有双膦酸(钠盐)末端的第1代含磷的树枝状聚合物
在0℃下,在氩气流中,将60当量的溴三甲基硅烷(260μL,1.964mmol)加入在先前步骤中合成的具有膦酸二甲酯末端的树枝状聚合物(200mg,32.7μmol)在乙腈中的溶液之中。溶液在环境温度下搅拌18小时,随后在减压下浓缩。加入5mL甲醇,并将混合物剧烈搅拌2小时。在减压下去除甲醇,并将残留物用蒸馏过的醚洗涤,随后用水和甲醇洗涤。固体在减压下干燥直至获得粉末。将氢氧化钠溶液(0.1966M,3.99mL,0.784mmol,24当量)缓慢加到该固体中。所得溶液进行过滤,随后冻干。以白色粉末形式得到具有氨基双膦酸末端的树枝状聚合物,产率为79%。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN,81.01MHz):δ=11.0(s,P=O);11.3(s,P=O);12.7(s,N3P3);66.7(s,P=S)。
实施例50:具有衍生出N-苄基-N-(4-羟基)-苄基-α-氨基-双-膦酸二甲酯的表面的树枝状聚合物的合成。
步骤1:单膦酸酯酚的合成
向4-羟基苯甲醛(4.4g;40mmol)在THF(30mL)中的溶液之中,加入数克MgSO4,随后加入苄胺(4.36mL;40mmol)。使该反应(放热的)在环境温度下和剧烈搅拌中维持2小时。倾析后,用插管排出上清液,随后在减压下浓缩(至其初始体积的约50%)。加入亚磷酸二甲酯(3.66mL;40mmol),并在氩气中将反应混合物于50℃加热48小时(或在环境温度下搅拌5天)。通过1H和31P NMR来监控反应进展。将反应混合物倒入NaHCO3饱和溶液中,随后用50mL CH2Cl2萃取3次。有机相经MgSO4干燥,并在减压下去除溶剂。残留物用醚洗涤2次直至获得淡黄色固体,产率为77%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,121.4MHz):δ=29.7(s,P=O)。
NMR 1H(CDCl3,200.13MHz):δ=3.54(d,1H,2JHH=13.2Hz,CH
HPh);3.58(d,3H,3JHP=10.5Hz,POMe);3.80(d,3H,3JHP=10.5Hz,POMe);3.81(d,1H,2JHH=13.2Hz,C
HHPh);3.99(d,1H,2JHP=19.8Hz,PCH);6.77(d,2H,3JHH=8.4Hz,C2-H);7.19(d,2H,3JHH=8.4Hz,C3-H);7.28(m,5H,C6H5);8.50(bs,1H,OH)。
NMR 13C{1H}(CDCl3,62.89MHz):δ=50.8(d,3JCP=17.5Hz,CH2N);53.6(d,2JCP=7.6Hz,POMe);54.1(d,2JCP=7.8Hz,POMe);58.3(d,1JCP=157.3Hz,PCH);116.1(s,C2);125.1(bs,C4);127.2(s,Cp);128.4(s,Cm,Co);129.6(d,2JCP=5.9Hz,C3);139.1(s,Ci);157.1(s,C1)。
步骤2:双膦酸酯酚的合成
将37%的甲醛水溶液(870μL;11.7mmol;1.5当量)加入在先前步骤中合成的α-氨基膦酸酯(2.5g;7.79mmol)在THF(50mL)中的溶液之中。30分钟后,加入亚磷酸二甲酯(785μL;8.56mmol;1.1当量)。将溶液搅拌24小时,并加入600μL甲醛(37%的水溶液)。反应进展由31P NMR监控。反应96小时后,将反应混合物倒入NaHCO3饱和溶液中,随后用CH2Cl2萃取。有机相经MgSO4干燥,并在减压下去除溶剂。残留物用醚洗涤2次,用THF/戊烷混合物洗涤2次,在真空中干燥,并通过在硅胶上的色谱法(洗脱剂∶AcOEt/MeOH,95∶5)进行纯化,从而得到粘稠的油,产率为65%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.01MHz):δ=31.5(s);28.9(s)。
NMR 1H(CDCl3,200.13MHz):δ=2.70(dd,1H,2JHH=15.5Hz和2JHP=3.4Hz,C
HHP);3.29(d,1H,2JHH=13.4Hz,C
HHPh);3.44(d,3H,3JHP=10.5Hz,POMe);3.49(dd,1H,2JHH=15.5Hz和2JHP=16Hz,C
HHP);3.65(d,3H,3JHP=10.6Hz,POMe);3.74(d,3H,3JHP=10.7Hz,POMe);3.85(d,3H,3JHP=10.8Hz,POMe);4.42(d,1H,2JHP=25.6Hz,PCH);4.44(d,1H,2JHH=13.4Hz,C
HHPh);6.85(d,2H,3JHH=8.4Hz,C2-H);7.35(m,7H,H芳族);8.80(bs,1H,OH)。
NMR 13C{1H}(CDCl3,62.89MHz):δ=45.2(dd,1JCP=165.3Hz和3JCP=7.5Hz,PCH2);52.3(d,2JCP=6.2Hz,POMe);52.9(d,2JCP=9.2Hz,POMe);53.1(d,2JCP=8.2Hz,POMe);53.5(d,2JCP=6.3Hz,POMe);57.1(bs,
CH 2Ph);59.5(dd,1JCP=163.4Hz和3JCP=10.3Hz,PCH);115.5(s,C2);120.4(d,2JCP=4.3Hz,C4);127.4(s,Cp);128.3(s,Cm);129.2(s,Co);132.1(d,3JCP=8.9Hz,C3);138.2(s,Ci);157.9(s,C1)。
步骤3:在第1代含磷的树枝状聚合物上的接枝
将12.6当量(560mg,1.26mmol)的在先前步骤中获得的官能化酚(溶于乙腈或THF)加入具有S=PCl2末端的Gc1树枝状聚合物(181mg;99μmol)在THF或乙腈(10mL)中的溶液之中。然后,在该溶液中加入15当量(490mg;1.50mmol)的Cs2CO3,并搅拌所得悬浮液直至氯的完全取代(72小时,通过31P NMR进行监控)。倾析混合物,收集上清液,并用THF洗涤残留固体。合并上清液并离心。所得澄清溶液在减压下浓缩。将残留物溶于最少量的THF中,随后用戊烷沉淀,并最后通过洗涤(THF/戊烷;THF/Et2O;Et2O)进行纯化,从而得到白色固体,产率为90%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,101.2MHz):δ=11.3(s,N3P3);28.2(s,P=O);30.6(s,P=O);65.3(s,P=S)。
NMR 1H(CDCl3,250.13MHz):δ=2.64(dd,12H,2JHH=15.8Hz和2JHP=3.4Hz,C
HHP);3.27(d,12H,2JHH=12.5Hz,C
HHPh);3.32(d,18H,3JHP=9.7Hz,NMe);3.39(d,36H,3JHP=10.6Hz,POMe);3.46(m,12H,PC
HH);3.58(d,36H,3JHP=10.7Hz,POMe);3.67(d,36H,3JHP=10.7Hz,POMe);3.83(d,36H,3JHP=10.7Hz,POMe);4.44(d,12H,2JHH=12.5Hz,C
HHPh);4.52(d,12H,2JHP=24.9Hz,CHP);7.04(d,12H,3JHP=8.4Hz,C0 2-H);7.28(m,84H,C6H5,C1 2-H);7.49(d,24H,3JHP=8.2Hz,C1 3-H);7.63(m,18H,C0 3-H和CH=N)。
NMR 13C{1H}(CDCl3,62.89MHz):δ=32.8(d,2JCP=11.4Hz,NCH3);45.2(dd,1JCP=164.6和3JCP=8.4Hz,PCH2);52.3(d,2JCP=6.4Hz,POMe);52.7(d,2JCP=5.8Hz,POMe);52.9(d,2JCP=6.4Hz,POMe);53.6(d,2JCP=7.6Hz,POMe);57.8(t,3JCP=8.4Hz,
CH 2-Ph);59.7(dd,1JCP=160.8和3JCP=9.4Hz,PCH);121.3(bd,3JCP=3.3Hz,C0 2和C1 2);127.5(s,Cp);128.4(bs,C0 3,C1 4,Cm);129.3(s,Co);132.0(s,C0 4);132.2(d,3JCP=8.4Hz,C1 3);138.2(s,Ci);139.1(bs,CH=N);150.8(d,2JCP=7.2Hz,C1 1);151.1(bs,C0 1)。
步骤4:具有氨基双-膦酸(钠盐)末端的第1代含磷的树枝状聚合物
在0℃下,在氩气流中,将60当量(190μL;1.430mmol)的溴三甲基硅烷加入在先前步骤中获得的具有膦酸二甲酯末端的树枝状聚合物(160mg;23.8μmol)在乙腈(5mL)中的溶液之中。溶液在环境温度下搅拌16小时,随后在减压下浓缩。加入5mL甲醇,并将混合物剧烈搅拌2小时。在减压下去除甲醇,并将残留物用蒸馏过的醚洗涤,随后用水和甲醇洗涤。固体在减压下干燥直至获得粉末。将氢氧化钠溶液(0.1966M,2.07mL,24当量)缓慢加到该固体中。所得溶液进行过滤,随后冻干。以白色粉末形式得到氨基双-膦酸,产率为71%。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN,81.01MHz):δ=11.8(bs,N3P3和P=O),67.1(bs,P=S)。
实施例51:氮杂-双-膦酸酯羧酸的合成
(a)n=1
[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基乙酸的合成
将5g氨基乙酸(66.6mmol)置入烧瓶中,并溶于20mL THF。在环境温度下加入3当量的37%甲醛水溶液,并搅拌30分钟。然后加入4当量的亚磷酸二甲酯。混合物在磁力搅拌和环境温度下维持12小时,将40mL蒸馏水加入该反应体系中,在减压下去除THF,并用3×100mL氯仿萃取产物。有机相经硫酸镁干燥,随后进行蒸发。然后,双膦酸酯氨基乙酸通过在二氧化硅柱上用CH2Cl2/MeOH(95/5)混合物进行洗脱的色谱法而进行纯化,以略带别种颜色的白色粉末形式分离出来,产率为37%。
Rf(CH2Cl2/MeOH:95/5)=0.32
NMR 31P-{1H}(CDCl3)δ=30.0ppm。
NMR 1H(CDCl3)δ=3.22(d,2JHP=10.1Hz,4H,CH2-P),3.61(s,2H,CH2-CO),3.68(d,3JHP=10.6Hz,12H,O-CH3),10.8(s,1H,COOH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=49.8(dd,1JCP=162.1Hz,3JCP=9.9Hz,CH2-P),53.0(d,2JCP=5.9Hz,CH3-O),55.7(t,3JCP=5.8Hz,N-
CH2-CO),171.9(s,COOH)ppm。
(b)n=3
[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基丁酸的合成
将5g氨基酸(48.5mmol)置入烧瓶中,并溶于20mL THF。在环境温度下加入3当量的37%甲醛水溶液,并搅拌30分钟。然后加入4当量的亚磷酸二甲酯。混合物在磁力搅拌和环境温度下维持12小时,将40mL蒸馏水加入该反应体系中,在减压下去除THF,并用3×100mL氯仿萃取产物。有机相经硫酸镁干燥,随后进行蒸发。然后,产物通过在二氧化硅柱上用CH2Cl2/MeOH(95/5)混合物进行洗脱的色谱法而进行纯化,以略带别种颜色的白色粉末形式分离出来,产率为53%。
Rf(CH2Cl2/MeOH:95/5)=0.35
NMR 31P-{1H}(CDCl3)δ=30.7ppm。
NMR 1H(CDCl3)δ=1.74(五重峰,3JHH=7.1Hz,2H,CH2-C
H 2-CH2),2.36(t,3JHH=7.1Hz,2H,HOOC-C
H 2),2.78(t,3JHH=7.1Hz,2H,CH2-C
H 2-N),3.10(d,2JHP=8.8Hz,4H,CH2-P),3.74(d,3JHP=10.7Hz,12H,O-CH3)ppm。未观察到COOH的质子。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=22.6(s,CH2-
CH2-CH2),31.1(s,HOOC-
CH2),49.3(dd,1JCP=158.0Hz,3JCP=7.3Hz,CH2-P),52.8(d,2JCP=7.2Hz,CH3-O),56.0(t,3JCP=7.5Hz,N-
CH2-CH2),176.1(s,COOH)ppm。
实施例52:将实施例51的膦酸二甲酯裂解为膦酸
(a)n=1:
在0℃下,在惰性气氛中,将0.39mmol氮杂-双-膦酸酯化合物溶于4mL乙腈中,并逐滴加入2.33mmol BrTMS(5.5当量)。混合物在0℃下搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌15小时。在减压下去除乙腈,随后加入3mL甲醇。将混合物搅拌30分钟,随后蒸发出溶剂。加入5mL蒸馏水并在环境温度下继续搅拌1小时,随后将溶液冻干。干燥的残留物用醚洗涤3次。得到黄色粉末形式的产物,产率为83%。
NMR 31P-{1H}(D2O)δ=10.6ppm。
NMR 13C-{1H}(CD3OD)δ=51.9(dd,1JCP=148.5Hz,3JCP=13.2Hz,CH2-P),55.9(s,N-
CH2-CO),168.1(s,COOH)ppm。
(b)n=3:
在0℃下,在惰性气氛中,将0.39mmol氮杂-双-膦酸酯化合物溶于4mL乙腈中,并逐滴加入2.33mmol BrTMS(5.5当量)。混合物在0℃下搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌15小时。在减压下去除乙腈,随后加入3mL甲醇。将混合物搅拌30分钟,随后蒸发出溶剂。加入5mL蒸馏水并在环境温度下继续搅拌1小时,随后将溶液冻干。干燥的残留物用醚洗涤3次。得到黄色粉末形式的产物,产率为78%。
NMR 31P-{1H}(D2O)δ=11.3ppm。
NMR 13C-{1H}(D2O)δ=21.4(s,CH2-
CH2-CH2),33.1(s,CO-
CH2-),53.8(dd,1JCP=130.0Hz,3JCP=4.1Hz,CH2-P),58.8(s,N-
CH2-CH2),179.4(s,COOH)ppm。
实施例53:酰氨基-酪胺-氮杂双-膦酸酯化合物的合成
(a)n=1
[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基乙酸与酪胺的偶联
在氩气下,将300mg在实施例51(n=1)中获得的羧酸(0.94mmol)置入烧瓶中,并溶于5ml无水DMF。将溶液置于0℃下,随后向其中加入1.3当量的HOBt,在0℃下继续搅拌15分钟,随后加入1.3当量的DCC。混合物在0℃下搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌1小时。观察到沉淀形成。将混合物再次置于0℃,随后加入酪胺(1.1当量),并在0℃下搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌15小时。在5μ微孔过滤器上去除沉淀,并将溶液冻干。残留的油通过在二氧化硅柱上用CH2Cl2/MeOH(95/10)混合物进行洗脱的色谱法而进行纯化,Rf=0.47,以略带别种颜色的白色粉末形式获得产物,产率为42%。
NMR 31P-{1H}(CDCl)δ=30.2ppm.
NMR 1H(CDCl3)δ=2.73(t,3JHH=7.4Hz,2H,C6H4-C
H 2),3.13(d,2JHP=9.0Hz,4H,CH2-P),3,33-3.52(m,4H,CO-CH2-N,C
H 2-NH),3.74(d,3JHP=10.7Hz,12H,CH3-O),6.75(d,3JHH=8.4Hz,2H,HC2),7.00(d,3JHH=8.4Hz,2H,HC3),7.46(t,3JHH=5.8Hz,1H,NH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=34.7(s,C6H4-
CH2),40.7(s,CH2-NH),49.9(dd,1JCP=158.9Hz,3JCP=3.7Hz,CH2-P),52.8(d,2JCP=3.7Hz,CH3-O),60.7(t,3JCP=6.4Hz,CO-
CH2-N),115.4(s,C2),129.7(s,C3,C4),155.4(s,C1),169.7(s,CONH)ppm。
(b)n=3
[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基丁酸与酪胺的偶联
在氩气中,将300mg在实施例51(n=3)中获得的羧酸(0.86mmol)置入烧瓶中,并溶于5mL无水DMF中。将溶液置于0℃,随后向其中加入1.3当量的HOBt,在0℃下继续搅拌15分钟,随后加入1.3当量的DCC。混合物在0℃下搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌1小时。观察到沉淀形成。将混合物再次置于0℃,随后加入酪胺(1.1当量),并在0℃下搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌15小时。在5μ微孔过滤器上去除沉淀,并将溶液冻干。残留的油通过在二氧化硅柱上用CH2Cl2/MeOH(95/5)混合物进行洗脱的色谱法而进行纯化,Rf=0.52。获得产物,产率为51%。
NMR 31P-{1H}(CDCl)δ=30.6ppm。
MNR 1H(CDCl3)δ=1.71(五重峰,3JHH=6.8Hz,2H,CH2-C
H 2-CH2),2.20(t,3JHH=6.8Hz,2H,CO-C
H 2-CH2-CH2),2.69(m,4H,CO-CH2-CH2-C
H 2,C6H4-C
H 2),3.08(d,2JHP=8.7Hz,4H,CH2-P),3.42(dt,3JHH=7.1Hz,2H,C
H 2-NH),3.75(d,3JHP=10.5Hz,12H,CH3-O),6.67(t,3JHH=7.1Hz,1H,NH),6.76(d,3JHH=8.4Hz,2H,HAr),6.98(d,3JHH=8.4Hz,2H,HAr),8.34(s,OH)ppm。
MNR 13C-{1H}(CDCl3)δ=23.9(s,CH2-
CH2-CH2),33.4(s,CO-
CH2-CH2-CH2),34.6(s,C6H4-
CH2),40.8(s,CH2-NH),49.5(dd,1JCP=159.4Hz,3JCP=7.0Hz,CH2-P),52.8(d,2JCP=6.2Hz,CH3-O),56.0(t,3JCP=7.8Hz,CO-CH2-CH2-
CH2),115.5(s,C2),129.7(s,C3),129.7(s,C4),155.4(s,C1),173.6(s,CONH)ppm。
实施例54:从实施例53的产物获得的具有[(氨基甲酰基甲基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的酪胺。
(a)n=1:
在0℃下,将0.2mmol在实施例53(a)部分中获得的偶联产物溶解在3mL蒸馏过的乙腈中。然后用注射器加入5.5当量的BrTMS。在0℃下继续搅拌15分钟,随后在环境温度下搅拌过夜。然后将混合物置于真空中,并在环境温度下进行甲醇解(méthanolyser)随后进行水解。冻干后,将干燥的残留物用醚洗涤3次,从而产生相应的膦酸。钠盐通过加入2当量的0.1955N氢氧化钠水溶液来进行制备,并以略带别种颜色的白色粉末形式和以定量产率而分离出来。
NMR 31P-{1H}(D2O(THFd8)δ=19.9ppm。
MNR 13C-{1H}(D2O(THFd8)δ=36.7(s,C6H4-
CH2),44.1(s,CH2-NH),58.1(dd,1JCP=147.2Hz,3JCP=14.5Hz,CH2-P),63.3(t,3JCP=8.7Hz,CO-
CH2-N),121.4(s,C2),127.6(s,C4),132.5(s,C3),167.0(s,C1),177.4(s,CONH)ppm。
(b)n=3:
在0℃下,将0.2mmol在实施例53(b)部分中获得的偶联产物溶解在3mL蒸馏过的乙腈中。然后用注射器加入5.5当量的BrTMS。在0℃下继续搅拌15分钟,随后在环境温度下搅拌过夜。然后将混合物置于真空中,并在环境温度下进行甲醇解随后进行水解。冻干后,将干燥的残留物用醚洗涤3次,从而产生相应的膦酸。钠盐通过加入2当量的0.1955N氢氧化钠水溶液来进行制备,并以略带别种颜色的白色粉末形式和以定量产率而分离出来。
NMR 31P-{1H}(D2O)δ=10.9ppm。
MNR 13C-{1H}(D2O)δ=22.6(s,CH2-
CH2-CH2),35.1(s,CO-
CH2-CH2-CH2),36.2(s,C6H4-
CH2),43.3(s,CH2-NH),54.1(d,1JCP=136.5Hz,CH2-P),59.0(s,CO-CH2-CH2-
CH2),118.1(s,C2),133.0(s,C3),133.8(s,C4),156.6(s,C1),177.0(s,CONH)ppm。
实施例55:具有衍生自甘氨酸的氮杂-双-膦酸系末端的DAB树枝状聚合物的模型(modèle)的合成
步骤1:[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基乙酸与三-(2-氨基乙胺)的偶联(DAB树枝状聚合物的模型)
在氩气中,将1.57mmol在实施例51(n=1)中获得的氮杂-双-膦酸酯羧酸置于烧瓶中,并溶于5mL无水DMF。将溶液置于0℃,然后向其中加入1.1当量的1-羟基苯并三唑(HOBt),在0℃下继续搅拌15分钟,随后加入1.1当量的1.3-二环己基碳二亚胺(DCC)。混合物在0℃下搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌1小时。观察到沉淀形成。然后在0℃加入溶于1mL无水DMF的0.4mmol三-(2-氨基乙胺),在0℃下继续搅拌15分钟,随后在环境温度下搅拌过夜。通过在5μ微孔针筒式过滤器上过滤来去除沉淀,随后将溶液冻干。产物通过溶解于最少量的CH2Cl2中并在大量乙醚中沉淀来进行纯化。这些沉淀过程重复3次以去除痕量的HOBt。获得略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为55%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3)δ=30.3ppm。
NMR 1H(CDCl3)δ=2.67(bs,6H,N-CH2),3.20(d,2JHP=9.3Hz,12H,P-CH2),3.28(bs,6H,C
H 2-NHCO),3.47(s,6H,N-CH2-CO),3.73(d,3JHP=10.6Hz,36H,O-CH3),7.65(bs,3H,CONH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=36.9(s,N-
CH2-CH2),49.8(dd,1JCP=158.2Hz,3JCP=6.3Hz,CH2-P),52.7(d,2JCP=3.4Hz,CH3-O),53.7(s,N-CH2-
CH2),59.9(t,3JCP=6.4Hz,N-
CH2-CO),170.1(s,CONH)ppm。
步骤2:具有衍生自甘氨酸的氮杂-双-膦酸末端的DAB树枝状聚合物的模型的合成
将0.25mmol步骤1的氮杂双-膦酸酯DAB模型化合物溶解在3mL乙腈中,并置于0℃,随后在惰性气氛中逐滴加入3.75mmol BrTMS。在0℃搅拌30分钟后,去掉冰浴,并在环境温度下继续搅拌15小时。在减压下去除溶剂,并将3mL MeOH加入干燥的残留物中。搅拌30分钟,随后在真空中去除溶剂,并加入3mL蒸馏水。搅拌1小时后,将混合物冻干。将干燥的残留物用无水的醚洗涤3次。得到浅褐色粉末形式的产物。
NMR 31P-{1H}(D2O,THFd8)δ=11.2ppm。
步骤3:具有[(氨基甲酰甲基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的DAB树枝状聚合物的模型
通过对于在步骤2中获得的分子中存在的每单位-PO3H2基团加入1当量的0.1955N氢氧化钠水溶液而得到钠盐。在冻干后分离出略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为67%。
NMR 31P-{1H}(D2O(THFd8)δ=17.8ppm。
NMR 13C-{1H}(D2O(THFd8)δ=36.3(s,N-
CH2-CH2),54.2(s,N-CH2 -CH2),57.2(dd,1JCP=149.0Hz,3JCP=9.8Hz,CH2-P),62.6(bs,N-
CH2-CO),174.8(s,CONH)ppm。
实施例56:具有衍生自氨基丁酸的氮杂-双-膦酸系末端的DAB树枝状聚合物的模型的合成
步骤1:[双-(二甲氧基)-磷酰基甲基)]氨基丁酸与三-(2-氨基乙胺)的偶联(DAB树枝状聚合物的模型)
在氩气中,将1.57mmol在实施例51(n=3)中获得的氮杂-双-膦酸酯羧酸置于烧瓶中,并溶于5mL无水DMF。将溶液置于0℃,随后向其中加入1.1当量的1-羟基苯并三唑(HOBt),在0℃下继续搅拌15分钟,随后加入1.1当量的1.3-二环己基碳二亚胺(DCC)。混合物在0℃下搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌1小时。观察到沉淀形成。然后在0℃加入溶于1mL无水DMF的0.4mmol三-(2-氨基乙胺),在0℃下继续搅拌15分钟,随后在环境温度下搅拌过夜。通过在5μ微孔针筒式过滤器上过滤来去除沉淀,随后将溶液冻干。产物通过溶解于最少量的CH2Cl2中并在大量乙醚中沉淀来进行纯化。这些沉淀过程重复3次以去除痕量的HOBt。获得略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为66%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3)δ=30.5ppm。
NMR 1H(CDCl3)δ=1.16(五重峰,3JHH=7.0Hz,6H,CH2-C
H 2-CH2),2.24(t,3JHH=7.0Hz,6H,CO-CH2),2.72(t,3JHH=7.0Hz,6H,C
H 2-N-CH2-P),2.86(bs,6H,N-C
H 2-CH2-NH),3.08(d,2JHP=8.9Hz,12H,P-CH2),3.36(bs,6H,C
H 2-NHCO),3.71(d,3JHP=10.5Hz,36H,O-CH3),7.65(bs,3H,CONH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=23.6(s,CH2-
CH2-CH2),33.1(s,NHCO-
CH2),36.4(s,NH-CH2),49.4(dd,1JCP=157.8Hz,3JCP=7.7Hz,CH2-P),52.7(d,2JCP=6.0Hz,CH3-O),54.0(s,N-
CH2-CH2-NH),56.2(t,3JCP=6.7Hz,P-CH2-N-
CH2),174.1(s,CONH)ppm。
步骤2:具有衍生自氨基丁酸的氮杂-双-膦酸末端的DAB树枝状聚合物的模型的合成
将0.25mmol步骤1的氮杂双-膦酸酯DAB模型化合物溶解在3mL乙腈中,并置于0℃,随后在惰性气氛中逐滴加入3.75mmol BrTMS。在0℃搅拌30分钟后,去掉冰浴,并在环境温度下继续搅拌15小时。在减压下去除溶剂,并将3mL MeOH加入干燥的残留物中。搅拌30分钟,随后在真空中去除溶剂,并加入3mL蒸馏水。搅拌1小时后,将混合物冻干。将干燥的残留物用无水的醚洗涤3次。得到浅褐色粉末形式的产物。
NMR 31P-{1H}(D2O,THFd8)δ=11.0ppm。
步骤3:具有[(氨基甲酰基丙基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的DAB树枝状聚合物的模型
通过对于在步骤2中获得的分子中存在的每单位-PO3H2基团加入1当量的0.1955N氢氧化钠水溶液而得到钠盐。在冻干后分离出略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为70%。
NMR 31P-{1H}(D2O(THFd8)δ=11.4ppm。
NMR 13C-{1H}(D2O(THFd8)δ=22.1(s,CH2-
CH2-CH2),35.0(s,NHCO-
CH2),37.0(s,NH-CH2),53.8(bd,1JCP=136.8Hz,CH2-P),55.1(s,N-
CH2-CH2-NH),59.2(bs,P-CH2-N-
CH2),178.4(s,CONH)ppm。
实施例57:具有4个衍生自甘氨酸的氮杂双-膦酸系基团的第1代DAB型树枝状聚合物的合成
步骤1:[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基乙酸与第1代DAB树枝状聚合物的偶联
在惰性气氛中,将4mL无水DMF加入至2mmol在实施例51(n=1)中获得的氮杂-双-膦酸酯羧酸中。将溶液置于0℃,随后加入2.6mmol HOBt,并在0℃下继续搅拌30分钟,加入2.6mmol DCC。在0℃下30分钟后,让混合物重新回到环境温度并再继续搅拌1小时,观察到沉淀逐步形成。将悬浮液再次置于0℃,随后加入0.33mmol的第1代DAB树枝状聚合物。在0℃下30分钟后,在环境温度下继续搅拌20小时。通过在5μ微孔过滤器上过滤来去除沉淀,随后将DMF冻干。通过溶于最少量的二氯甲烷并在大量乙醚中沉淀而将产物处理3次,以便去除过量的试剂。获得略带别种颜色的白色粉末形式的树枝状聚合物,产率为73%。
NMR 31P-{1H}(CDCl)δ=30.2ppm。
NMR 1H(CDCl3)δ=1.67(bs,4H,Ha),1.86(bs,8H,Hd),2.97(bs,12H,Hb和Hc),3.20(d,2JHP=9.2Hz,16H,CH2P),3.28(bs,8H,He),3.47(bs,8H,Hf),3.73(d,3JHP=10.6Hz,48H,OMe),7.98(bs,4H,CONH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=21.9(s,Ca),24.4(s,Cd),36.5(s,Ce),49.8(dd,1JCP=157.6Hz,3JCP=6.3Hz,CH2P),50.5(s,Cc),52.4(s,Cb),52.7(d,2JCP=5.9Hz,OMe),60.3(t,3JCP=6.5Hz,Cf),170.3(s,CONH)ppm。
步骤2:在表面上具有4个衍生自甘氨酸的氮杂双-膦酸基团的第1代DAB型树枝状聚合物的合成
在惰性气氛中,将4mL刚蒸馏过的乙腈加入至0.2mmol的步骤1的具有氮杂双-膦酸酯末端的第1代DAB型树枝状聚合物中,并将混合物冷却至0℃。然后逐滴加入6.4mmol BrTMS(即32当量)。混合物在0℃维持30分钟,随后在环境温度下再搅拌15小时。在减压下去除乙腈,随后如上述情况中一样将混合物进行甲醇解和水解。干燥的残留物然后用THF/乙醚(1/9)混合物洗涤2次。然后,粉末在真空中干燥,从而产生纯的产物,产率为79%。
NMR 31P-{1H}(D2O,THFd8)δ=11.5ppm。
步骤3:具有[(氨基甲酰基甲基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的第1代DAB树枝状聚合物
通过对于在步骤2中获得的分子中存在的每单位-PO3H2基团加入1当量的0.1955N氢氧化钠水溶液而得到钠盐。在冻干后分离出浅褐色粉末形式的树枝状聚合物,产率为68%。
NMR 31P-{1H}(D2O(CD3COCD3)δ=19.9ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=23.7(s,Ca),26.0(s,Cd),38.8(s,Ce),54.4(d,1JCP=159.6Hz,CH2P),54.6(s,Cc),58.1(s,Cb),63.1(bs,Cf),175.8(s,CONH)ppm。
实施例58:具有4个衍生自氨基丁酸的氮杂双-膦酸系基团的第1代DAB型树枝状聚合物的合成
步骤1:[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基丁酸与第1代DAB树枝状聚合物的偶联
在惰性气氛中,将4mL无水DMF加入至2mmol在实施例51(n=3)中获得的氮杂-双-膦酸酯羧酸(ex.A3)中。将溶液置于0℃,随后加入2.6mmol HOBt,并在0℃下继续搅拌30分钟,加入2.6mmolDCC。在0℃下30分钟后,让混合物重新回到环境温度并再继续搅拌1小时,观察到沉淀逐步形成。将悬浮液再次置于0℃,随后加入0.33mmol的第1代DAB树枝状聚合物。在0℃下30分钟后,在环境温度下继续搅拌20小时。在5μ微孔过滤器上去除沉淀,随后将DMF冻干。通过溶于最少量的二氯甲烷并在大量乙醚中沉淀而将产物处理3次,以便去除过量的试剂。获得略带别种颜色的白色粉末形式的树枝状聚合物,产率为69%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3)δ=30.4ppm。
NMR 1H(CDCl3)δ=1.70-1.83(m,20H,Ha,Hd和Hg),2,23(t,3JHH=6.9Hz,8H,Hf),2.72(m,8H,Hh),2.97(m,12H,Hb和Hc),3.09(d,3JHH=6.9Hz,16H,CH2P),3.24(m,8H,He),3.72(d,3JHP=10.5Hz,48H,OMe),7.83(m,4H,CONH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=21.5(s,Ca),23.6(s,Cg),23.9(s,Cd),33.2(s,Cf),36.4(s,Ce),49.4(dd,1JCP=151.7Hz,3JCP=6.5Hz,CH2P),50.5(s,Cc),52.2(s,Cb),52.7(d,2JCP=5.5Hz,OMe),56.2(t,3JCP=6.5Hz,Ch),173.9(s,CONH)ppm。
步骤2:具有4个衍生自氨基丁酸的氮杂双-膦酸基团的第1代DAB型树枝状聚合物的合成
在惰性气氛中,将4mL刚蒸馏过的乙腈加入至0.2mmol的步骤1的具有氮杂双-膦酸酯末端的第1代DAB型树枝状聚合物中,并将混合物冷却至0℃。然后逐滴加入6.4mmol BrTMS(即32当量)。混合物在0℃维持30分钟,随后在环境温度下再搅拌15小时。在减压下去除乙腈,随后如上述情况中一样将混合物进行甲醇解和水解。干燥的残留物然后用THF/乙醚(1/9)混合物洗涤2次。然后,粉末在真空中干燥,从而产生纯的产物,产率为68%。
NMR 31P-{1H}(D2O,CD3COCD3)δ=11.0ppm。
步骤3:具有[(氨基甲酰基丙基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的第1代DAB树枝状聚合物
通过对于在步骤2中获得的分子中存在的每单位-PO3H2基团加入1当量的0.1955N氢氧化钠水溶液而得到钠盐。在冻干后分离出略带别种颜色的白色粉末形式的树枝状聚合物。
NMR 31P-{1H}(D2O(CD3COCD3)δ=10.2ppm。
NMR 13C-{1H}(D2O(CD3COCD3)δ=22.7(s,Cg),23.3(s,Ca),26.0(s,Cd),35.2(s,Cf),39.0(s,Ce),52.9(s,Cc),55.0(d,1JCP=130.7Hz,CH2P),54.4(s,Cb),58.8(s,Ch),177.6(s,CONH)ppm。
实施例59:具有8个衍生自甘氨酸的氮杂双-膦酸系基团的第2代DAB型树枝状聚合物的合成
步骤1:[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基乙酸与第2代DAB树枝状聚合物的偶联
在惰性气氛中,将4mL无水DMF加入至2mmol在实施例51(n=1)中获得的氮杂-双-膦酸酯羧酸中。将溶液置于0℃,随后加入2.6mmol HOBt,并在0℃下继续搅拌30分钟,加入2.6mmol DCC。在0℃下30分钟后,让混合物重新回到环境温度并再继续搅拌1小时,观察到沉淀逐步形成。将悬浮液再次置于0℃,随后加入0.17mmol的第2代DAB树枝状聚合物。在0℃下30分钟后,在环境温度下继续搅拌20小时。在5μ微孔过滤器上去除沉淀,随后将DMF冻干。通过溶于最少量的二氯甲烷并在大量乙醚中沉淀而将产物处理3次,以便去除过量的试剂。获得略带别种颜色的白色粉末形式的树枝状聚合物,产率为64%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3)δ=30.3ppm。
步骤2:在表面上具有8个衍生自甘氨酸的氮杂双-膦酸基团的第2代DAB型树枝状聚合物的合成
在惰性气氛中,将4mL刚蒸馏过的乙腈加入至0.2mmol的步骤1的具有氮杂双-膦酸酯末端的第2代DAB型树枝状聚合物中,并将混合物冷却至0℃。然后逐滴加入12.8mmol BrTMS(即64当量)。混合物在0℃维持30分钟,随后在环境温度下再搅拌15小时。在减压下去除乙腈,随后如上述情况中一样将混合物进行甲醇解和水解。干燥的残留物然后用THF/乙醚(1/9)混合物洗涤2次。然后,粉末在真空中干燥,从而产生纯的产物,产率为68%。
NMR 31P-{1H}(D2O,CD3COCD3)δ=10.6ppm。
步骤3:具有[(氨基甲酰基甲基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的第2代DAB树枝状聚合物
通过对于在步骤2中获得的分子中存在的每单位-PO3H2基团加入1当量的0.1955N氢氧化钠水溶液而得到钠盐。在冻干后分离出浅褐色粉末形式的树枝状聚合物,产率为68%。
NMR 31P-{1H}(D2O,CD3COCD3)δ=18.6ppm。
实施例60:具有8个衍生自氨基丁酸的氮杂双-膦酸系基团的第2代DAB型树枝状聚合物的合成
步骤1:[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基丁酸与第2代DAB树枝状聚合物的偶联
在惰性气氛中,将4mL无水DMF加入至2mmol在实施例51(n=3)中获得的氮杂-双-膦酸酯羧酸中。将溶液置于0℃,随后加入2.6mmol HOBt,并在0℃下继续搅拌30分钟,加入2.6mmol DCC。在0℃下30分钟后,让混合物重新回到环境温度并再继续搅拌1小时,观察到沉淀逐步形成。将悬浮液再次置于0℃,随后加入0.17mmol的第2代DAB树枝状聚合物。在0℃下30分钟后,在环境温度下继续搅拌20小时。在5μ微孔过滤器上去除沉淀,随后将DMF冻干。通过溶于最少量的二氯甲烷并在大量乙醚中沉淀而将产物处理3次,以便去除过量的试剂。获得略带别种颜色的白色粉末形式的树枝状聚合物,产率为75%。
NMR 31P-{1H}(CDCl)δ=30.4ppm。
NMR 1H(CDCl3)δ=1.62-1.91(m,44H,Ha,Hd,Hof和Hg),2.16(bs,24H,Hc和Hc′),2.72(bs,24H,He和He′),2.88-3.25(m,68H,Hb,Hf,Hh和CH2P),3.69(d,3JHP=10.5Hz,96H,OMe),7.80(m,8H,CONH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=20.8(s,Ca),23.6(s,Cg),24.4(s,Cd和Cd’),33.2(s,Cf),36.6(s,Ce′),49.3(dd,1JCP=158.1Hz,3JCP=6.8Hz,CH2P),50.5(s,Cc和Cc′),52.4(s,Cb和Ce),52.7(d,2JCP=5.8Hz,OMe),56.2(t,3JCP=6.5Hz,Ch),173.7(s,CONH)ppm。
步骤2:在表面上具有8个衍生自氨基丁酸的氮杂双-膦酸基团的第2代DAB型树枝状聚合物的合成
在惰性气氛中,将4mL刚蒸馏过的乙腈加入至0.2mmol的步骤1的具有氮杂双-膦酸酯末端的第1或2代DAB型树枝状聚合物中,并将混合物冷却至0℃。然后逐滴加入12.8mmol BrTMS(即64当量)。混合物在0℃维持30分钟,随后在环境温度下再搅拌15小时。在减压下去除乙腈,随后如上述情况中一样将混合物进行甲醇解和水解。干燥的残留物然后用THF/乙醚(1/9)混合物洗涤2次。然后,粉末在真空中干燥,从而产生纯的产物,产率为74%。
NMR 31P-{1H}(D2O,CD3COCD3)δ=10.9ppm。
步骤3:具有[(氨基甲酰基丙基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的第2代DAB树枝状聚合物
通过对于在步骤2中获得的分子中存在的每单位-PO3H2基团加入1当量的0.1955N氢氧化钠水溶液而得到钠盐。在冻干后分离出略带别种颜色的白色粉末形式的树枝状聚合物,产率为72%。
NMR 31P-{1H}(D2O(CD3COCD3)δ=10.1ppm。
NMR 13C-{1H}(D2O(CD3COCD3)δ=21.7(s,Ca),22.8(s,Cg),25.8(s,Cd和Cd’),35.2(s,Cf),39.1(s,Ce′),55.2(d,1JCP=129.4Hz,CH2P),52.4(s,Cc和Cc′),52.9(s,Cb和Ce),58.8(s,Ch),177.7(s,CONH)ppm。
实施例61:具有衍生自甘氨酸的氮杂双-膦酸系基团的PAMAM树枝状聚合物模型
步骤1:[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基乙酸与N-(2-氨基乙基)-乙酰胺的偶联
在0℃下,将1.58mmol在实施例51(n=1)中获得的氮杂-双-膦酸酯羧酸溶解在5mL无水DMF中。然后加入1.74mmol HOBt,并在0℃下搅拌15分钟,随后加入1.74mmol DCC,并在0℃下继续搅拌30分钟,和在环境温度下搅拌1小时。形成沉淀,将混合物置于0℃下,并在0℃下加入1.58mmol的N-(2-氨基乙基)-乙酰胺。在0℃下搅拌15分钟,随后在环境温度下搅拌过夜。偶联产物在二氧化硅色谱柱上进行纯化,该色谱法利用纯CH2Cl2作为洗脱剂,随后产生梯度直至10%的MeOH。获得略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为43%。
Rf=0.19(CH2Cl2/MeOH:95/5)。
NMR 31P-{1H}(CDCl)δ=30.0ppm。
NMR 1H(CDCl3)δ=1.93(s,3H,COCH3),3.15(d,2JHP=9.3Hz,4H,P-CH2),3,36-3.42(m,6H,N-C
H 2-CO,NH-C
H 2-C
H 2-NH),3.76(d,3JHP=10.7Hz,12H,O-CH3),7.55(bs,1H,CONH),7.78(bs,1H,CONH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=23.0(s,COCH3),39.3(s,NH-CH2),39.4(s,NH-CH2),50.7(dd,1JCP=160.1Hz,3JCP=6.5Hz,CH2-P),52.8(d,2JCP=4.4Hz,CH3-O),61.5(t,3JCP=7.0Hz,N-
CH2-CO),170.1(s,CONH),170.7(s,CONH)ppm。
步骤2:具有[(氨基甲酰基甲基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的PAMAM树枝状聚合物的模型
将0.5mmol步骤1的氮杂-双-膦酸酯PAMAM模型溶解在5mL蒸馏过的乙腈中,随后在0℃下使用注射器,对于每当量的在起始分子中存在的P-OMe键逐滴加入1.1当量的BrTMS。在0℃下继续搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌过夜。将混合物置于真空中,并向干燥的残留物中加入5mL甲醇。在环境温度下搅拌1小时后,将溶液置于真空中,并加入3mL蒸馏水。在环境温度下1小时后,将溶液冻干。干燥的残留物用蒸馏过的醚洗涤3次。通过对于在分子中存在的每单位-PO3H2基团加入1当量的0.1955N氢氧化钠水溶液而得到钠盐。冻干后得到略带别种颜色的白色粉末形式的模型,产率为68%。
NMR 31P-{1H}(D2O(THFd8)δ=18.0ppm。
实施例62:具有衍生自丁酸的氮杂双-膦酸系基团的PAMAM树枝状聚合物的模型
步骤1:[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基丁酸与N-(2-氨基乙基)乙酰胺的偶联
在0℃下,将1.58mmol在实施例51(n=3)中获得的氮杂-双-膦酸酯羧酸溶解在5mL无水DMF中。然后加入1.74mmol HOBt,并在0℃下搅拌15分钟,随后加入1.74mmol DCC,并在0℃下继续搅拌30分钟,和在环境温度下搅拌1小时。形成沉淀,将混合物置于0℃下,并在0℃下加入1.58mmol的N-(2-氨基乙基)-乙酰胺。在0℃下搅拌15分钟,随后在环境温度下搅拌过夜。如此,获得偶联产物,其在二氧化硅色谱柱上进行纯化,该色谱法利用纯CH2Cl2作为洗脱剂,随后产生梯度直至10%的MeOH。获得略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为52%。
Rf=0.43(CH2Cl2/MeOH:90/10)。
NMR 31P-{1H}(CDCl)δ=30.0ppm。
NMR 1H(CDCl3)δ=1.68(五重峰,3JHH=6.6Hz,2H,CH2-C
H 2-CH2),1.87(s,3H,COCH3),2.20(t,3JHH=6.6Hz,2H,N-C
H 2-CO),2.69(t,3JHH=6.6Hz,2H,CH2-N),3.02(d,2JHP=8.7Hz,4H,P-CH2),3,23-3.29(m,4H,NH-C
H 2-C
H 2-NH),3.69(d,3JHP=10.6Hz,12H,O-CH3),7.26(bs,1H,CONH),7.37(bs,1H,CONH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=22.9(s,CO
CH3),23.8(s,CH2-
CH2-CH2),33.2(s,NHCO-
CH2),39.3(s,NH-CH2),40.0(s,NH-CH2),49.5(dd,1JCP=159.4Hz,3JCP=7.2Hz,CH2-P),52.6(d,2JCP=5.4Hz,CH3-O),55.9(t,3JCP=7.1Hz,N-
CH2-CH2),170.9(s,CONH),174.3(s,CONH)ppm。
步骤2:具有[(氨基甲酰基丙基-氨基)-甲基]膦酸(钠盐)末端的PAMAM树枝状聚合物的模型
将0.5mmol步骤1的氮杂-双-膦酸酯化合物溶解在5mL蒸馏过的乙腈中,随后在0℃下使用注射器,对于每当量的在起始分子中存在的P-OMe键逐滴加入1.1当量的BrTMS。在0℃下继续搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌过夜。将混合物置于真空中,并向干燥的残留物中加入5mL甲醇。在环境温度下搅拌1小时后,将溶液置于真空中,并加入3mL蒸馏水。在环境温度下1小时后,将溶液冻干。干燥的残留物用蒸馏过的醚洗涤3次。通过对于在分子中存在的每单位-PO3H2基团加入1当量的0.1955N氢氧化钠水溶液而得到钠盐。冻干后得到略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为71%。
NMR 31P-{1H}(D2O)δ=10.7ppm。
NMR 13C-{1H}(D2O)δ=22.5(s,COCH3),24.7(s,CH2-
CH2-CH2),35.5(s,NHCO-
CH2),41.3(s,NH-CH2),41.4(s,NH-CH2),54.2(bd,1JCP=134.1Hz,CH2-P),58.9(bs,N-
CH2-CH2),177.1(s,CONH),177.6(s,CONH)ppm。
实施例63:在表面上具有4个衍生自甘氨酸的氮杂双-膦酸酯基团的第1代PAMAM型树枝状聚合物的合成
步骤1:[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基乙酸与第1代PAMAM树枝状聚合物的偶联
在惰性气氛中,将4mL无水DMF加入至2mmol在实施例51(n=1)中获得的氮杂-双-膦酸酯羧酸。将溶液置于0℃,随后加入2.6mmolHOBt,并在0℃下继续搅拌30分钟,加入2.6mmol DCC。在0℃下30分钟后,让混合物重新回到环境温度并再继续搅拌1小时,观察到沉淀逐步形成。将悬浮液再次置于0℃,随后加入0.33mmol的第1代PAMAM树枝状聚合物。在0℃下30分钟后,在环境温度下继续搅拌20小时。在5μ微孔过滤器上去除沉淀,随后将DMF冻干。通过溶于最少量的二氯甲烷并在大量乙醚中沉淀而将产物处理3次,以便去除过量的试剂。获得略带别种颜色的白色粉末形式的树枝状聚合物,产率为67%。
NMR 31P-{1H}(CDCl)δ=30.1ppm。
NMR 1H(CDCl3)δ=2.48(bs,12H,Ha和Hc),2.98(m,8H,Hb),3.18(d,2JHP=9.4Hz,16H,CH2P),3.29(bs,16H,Hd和He),3.41(bs,8H,Hf),3.72(d,3JHP=10.6Hz,48H,OMe),7.77(bs,4H,CONH),8.17(bs,4H,CONH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=31.6(s,Cc),38.9(s,Ce),39.2(s,Cd),48.8(s,Cb),49.7(s,Ca),50.2(dd,1JCP=159.2Hz,3JCP=6.5Hz,CH2P),52.8(d,2JCP=5.0Hz,OMe),60.7(t,3JCP=6.6Hz,Cf),170.3(s,CONH),171.4(s,CONH)ppm。
步骤2:在表面上具有4个衍生自甘氨酸的氮杂双-膦酸基团的第1代PAMAM树枝状聚合物的合成
在惰性气氛中,将4mL刚蒸馏过的乙腈加入至0.2mmol的步骤1的具有氮杂双-膦酸酯末端的第1代PAMAM型树枝状聚合物中,并将混合物冷却至0℃。然后逐滴加入6.4mmol BrTMS(即32当量)。混合物在0℃维持30分钟,随后在环境温度下再搅拌15小时。在减压下去除乙腈,随后如上述情况中一样将混合物进行甲醇解和水解。干燥的残留物然后用THF/乙醚(1/9)混合物洗涤2次。然后,粉末在真空中干燥,从而产生纯的产物,产率为65%。
NMR 31P-{1H}(D2O,THFd8)δ=10.9ppm。
步骤3:具有[(氨基甲酰基甲基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的第1代PAMAM树枝状聚合物
通过对于在步骤2中获得的分子中存在的每单位-PO3H2基团加入1当量的0.1955N氢氧化钠水溶液而得到钠盐。在冻干后分离出略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为72%。
NMR 31P-{1H}(D2O(CD3COCD3)δ=19.6ppm。
实施例64:在表面上具有4个衍生自氨基丁酸的氮杂双-膦酸酯基团的第1代PAMAM型树枝状聚合物的合成
步骤1:[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基丁酸与第1代PAMAM树枝状聚合物的偶联
在惰性气氛中,将4mL无水DMF加入至2mmol在实施例51(n=3)中获得的氮杂-双-膦酸酯羧酸中。将溶液置于0℃,随后加入2.6mmol HOBt,并在0℃下继续搅拌30分钟,加入2.6mmol DCC。在0℃下30分钟后,让混合物重新回到环境温度并再继续搅拌1小时,观察到沉淀逐步形成。将悬浮液再次置于0℃,随后加入0.33mmol的第1代PAMAM树枝状聚合物。在0℃下30分钟后,在环境温度下继续搅拌20小时。在5μ微孔过滤器上去除沉淀,随后将DMF冻干。通过溶于最少量的二氯甲烷并在大量乙醚中沉淀而将产物处理3次,以便去除过量的试剂。获得略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为61%。
NMR 31P-{1H}(CDCl)δ=30.4ppm。
NMR 1H(CDCl3)δ=1.72(五重峰,3JHH=6.3Hz,8H,Hg),2.21(t,3JHH=6.3Hz,8H,Hf),2.55(m,12H,Ha和Hc),2.73(t,3JHH=6.3Hz,8H,Hh),2.93(m,8H,Hb),3.09(d,2JHP=9.1Hz,16H,CH2P),3.28(bs,16H,Hd和He),3.73(d,3JHP=10.6Hz,48H,OMe),7.65(bs,4H,CONH),8.21(bs,4H,CONH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=23.5(s,Cg),32.1(s,Cc),33.3(s,Cf),39.2(s,Ce),39.6(s,Cd),49.2(s,Cb),49.5(dd,1JCP=157.9Hz,3JCP=7.2Hz,CH2P),50.1(s,Ca),52.6(d,2JCP=4.6Hz,OMe),56.1(t,3JCP=6.7Hz,Ch),171.7(s,CONH),173.7(s,CONH)ppm。
步骤2:在表面上具有4个衍生自丁酸的氮杂双-膦酸基团的第1代PAMAM树枝状聚合物的合成
在惰性气氛中,将4mL刚蒸馏过的乙腈加入至0.2mmol的步骤1的具有氮杂双-膦酸酯末端的第0或1代PAMAM型树枝状聚合物中,并将混合物冷却至0℃。然后逐滴加入6.4mmol BrTMS(即32当量)。混合物在0℃维持30分钟,随后在环境温度下再搅拌15小时。在减压下去除乙腈,随后如上述情况中一样将混合物进行甲醇解和水解。干燥的残留物然后用THF/乙醚(1/9)混合物洗涤2次。然后,粉末在真空中干燥,从而产生纯的产物,产率为71%。
NMR 31P-{1H}(D2O,CD3COCD3)δ=11.1ppm。
步骤3:具有[(氨基甲酰基丙基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的第1代PAMAM树枝状聚合物
通过对于在步骤2中获得的分子中存在的每单位-PO3H2基团加入1当量的0.1955N氢氧化钠水溶液而得到钠盐。在冻干后分离出略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为73%。
NMR 31P-{1H}(D2O(CD3COCD3)δ=10.2ppm。
NMR 13C-{1H}(D2O(CD3COCD3)δ=22.8(s,Cg),33.4(s,Cc),35.2(s,Cf),41.3(s,Ce),41.4(s,Cd),51.3(s,Cb),51.7(s,Ca),55.1(d,1JCP=130.0Hz,CH2P),58.9(bs,Ch),175.9(s,CONH),177.5(s,CONH)ppm。
实施例65:在表面上具有8个衍生自甘氨酸的氮杂双-膦酸酯基团的第2代PAMAM型树枝状聚合物的合成
步骤1:[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基乙酸与第2代PAMAM树枝状聚合物的偶联
在惰性气氛中,将4mL无水DMF加入至2mmol在实施例51(n=1)中获得的氮杂-双-膦酸酯羧酸中。将溶液置于0℃,随后加入2.6mmol HOBt,并在0℃下继续搅拌30分钟,加入2.6mmol DCC。在0℃下30分钟后,让混合物重新回到环境温度并再继续搅拌1小时,观察到沉淀逐步形成。将悬浮液再次置于0℃,随后加入0.17mmol的第2代PAMAM树枝状聚合物。在0℃下30分钟后,在环境温度下继续搅拌20小时。在5μ微孔过滤器上去除沉淀,随后将DMF冻干。通过溶于最少量的二氯甲烷并在大量乙醚中沉淀而将产物处理3次,以便去除过量的试剂。获得略带别种颜色的白色粉末形式的树枝状聚合物,产率为63%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3)δ=30.2ppm。
步骤2:在表面上具有8个衍生自甘氨酸的氮杂双-膦酸基团的第2代PAMAM树枝状聚合物的合成
在惰性气氛中,将4mL刚蒸馏过的乙腈加入至0.2mmol的步骤1的具有氮杂双-膦酸酯末端的第0或1代PAMAM型树枝状聚合物中,并将混合物冷却至0℃。然后逐滴加入12.8mmol BrTMS(即64当量)。混合物在0℃维持30分钟,随后在环境温度下再搅拌15小时。在减压下去除乙腈,随后如上述情况中一样将混合物进行甲醇解和水解。干燥的残留物然后用THF/乙醚(1/9)混合物洗涤2次。然后,粉末在真空中干燥,从而产生纯的产物,产率为73%。
NMR 31P-{1H}(D2O,CD3COCD3)δ=11.0ppm。
步骤3:具有[(氨基甲酰基甲基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的第2代PAMAM树枝状聚合物
通过对于在步骤2中获得的分子中存在的每单位-PO3H2基团加入1当量的0.1955N氢氧化钠水溶液而得到钠盐。在冻干后分离出略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为69%。
NMR 31P-{1H}(D2O,CD3COCD3)δ=18.5ppm。
实施例66:在表面上具有8个衍生自氨基丁酸的氮杂双-膦酸酯基团的第2代PAMAM型树枝状聚合物的合成
步骤1:[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基丁酸与第2代PAMAM树枝状聚合物的偶联
在惰性气氛中,将4mL无水DMF加入至2mmol在实施例51(n=3)中获得的氮杂-双-膦酸酯羧酸中。将溶液置于0℃,随后加入2.6mmol HOBt,并在0℃下继续搅拌30分钟,加入2.6mmol DCC。在0℃下30分钟后,让混合物重新回到环境温度并再继续搅拌1小时,观察到沉淀逐步形成。将悬浮液再次置于0℃,随后加入0.17mmol的第2代PAMAM树枝状聚合物。在0℃下30分钟后,在环境温度下继续搅拌20小时。在5μ微孔过滤器上去除沉淀,随后将DMF冻干。通过溶于最少量的二氯甲烷并在大量乙醚中沉淀而将产物处理3次,以便去除过量的试剂。获得略带别种颜色的白色粉末形式的树枝状聚合物,产率为63%。
NMR 31P-{1H}(CDCl)δ=30.4ppm。
NMR 1H(CDCl3)δ=1.69(宽五重峰,3JHH=5.9Hz,16H,Hg),2.17(bt,3JHH=5.9Hz,16H,Hf),2,21-2.93(m,76H,Ha,Hb,Hc,He,Hh,Hb′,Hc′),3.06(d,2JHP=9.1Hz,32H,CH2P),3.25(bs,40H,Hd,Hof和He′),3.69(d,3JHP=10.5Hz,96H,OMe),7.70(bs,8H,CONH),8.07(bs,8H,CONH),8.28(bs,4H,CONH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=23.7(s,Cg),33.5(s,Cc和Cc′),39.7(s,Cd,Ce′和Cf),48.8(s,Cd’),49.6(dd,1JCP=158.1Hz,3JCP=7.0Hz,CH2P),50.4(s,Ca,Cb和Cb′),52.4(s,Ce),53.0(bs,OMe),56.3(t,3JCP=8.2Hz,Ch),171.6(s,CONH),172.7(s,CONH),174.1(s,CONH)ppm。
步骤2:在表面上具有8个衍生自丁酸的氮杂双-膦酸基团的第2代PAMAM树枝状聚合物的合成
在惰性气氛中,将4mL刚蒸馏过的乙腈加入至0.2mmol的步骤1的具有氮杂双-膦酸酯末端的第0或1代PAMAM型树枝状聚合物中,并将混合物冷却至0℃。然后逐滴加入12.8mmol BrTMS(即64当量)。混合物在0℃维持30分钟,随后在环境温度下再搅拌15小时。在减压下去除乙腈,随后如上述情况中一样将混合物进行甲醇解和水解。干燥的残留物然后用THF/乙醚(1/9)混合物洗涤2次。然后,粉末在真空中干燥,从而产生纯的产物,产率为67%。
NMR 31P-{1H}(D2O,CD3COCD3)δ=11.3ppm。
步骤3:具有[氨基甲酰基丙基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的第2代PAMAM树枝状聚合物
通过对于在步骤2中获得的分子中存在的每单位-PO3H2基团加入1当量的0.1955N氢氧化钠水溶液而得到钠盐。在冻干后分离出略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为71%。
NMR 31P-{1H}(D2O(CD3COCD3)δ=10.1ppm。
NMR 13C-{1H}(D2O(CD3COCD3)δ=22.8(s,Cg),32.0(s,Cc和Cc′),35.2(s,Cd),41.3(s,Ce′or Cf),41.6(s,Ce′or Cf),51.1(s,Cd’),52.4(s,Cb和Cb′),54.4(s,Ce),55.3(d,1JCP=132.6Hz,CH2P),58.9(s,Ch),174.7(s,CONH),176.5(s,CONH),177.7(s,CONH)ppm。
实施例67:在表面上具有12个衍生自甘氨酸的酰氨基-氮杂双-膦酸系末端的Gc型含磷树枝状聚合物的合成
步骤1:具有[氨基甲酰基-甲基-氨基-甲基]膦酸二甲酯末端的酚与第1代含磷的树枝状聚合物的偶联
将0.017mmol的第1代含磷的树枝状聚合物(12个C1末端)溶解在3mL无水THF中。依次地,向该溶液中加入5.04mmol碳酸铯,随后加入0.23mmol在实施例53(n=1)中获得的、溶于3mL无水THF的酪胺-酰氨基-氮杂双-膦酸酯化合物。混合物在环境温度下搅拌过夜,随后在C盐上过滤。在减压下蒸发该反应体系,随后将干燥的残留物溶于最少量的二氯甲烷中。然后将产物在大量醚中沉淀。将这个操作重复3次以去除略微过量的起始酚。获得略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为88%。
NMR 31P-{1H}(CDCl)δ=11.7(s,N3P3),30.1(s,PO3Me2),66.6(s,P=S)ppm。
NMR 1H(CDCl3)δ=2.77(t,3JHH=6.8Hz,24H,C
H 2-CH2-N),3.13(d,3JHP=9.4Hz,48H,P-CH2),3.23(d,3JHP=10.1Hz,18H,N-CH3),3.41-3.48(m,48H,C
H 2-NH,CO-CH2-N),3.72(d,2JHP=10.7Hz,144H,OMe),6.97-7.15,7.50-7.64(m,90H,HAr,CH=N,NH)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=33.0(d,2JCP=12.0Hz,CH3-N),35.0(s,C6H4-
CH2),40.4(s,CH2-NH),49.9(dd,1JCP=158.4Hz,3JCP=6.0Hz,CH2P),52.8(s,OMe),60.8(bs,CO-
CH2-N),121.3(s,C0 2,C1 2),128.3(s,C0 3),129.8(s,C1 3),132.2(s,C0 4),136.2(s,C1 4),138.8(d,3JCP=11.1Hz,CH=N),149.9(d,2JCP=6.0Hz,C1 1),151.2(bs,C0 1),169.6(s,CONH)ppm。
步骤2:在表面上具有12个衍生自甘氨酸的酰氨基-氮杂双-膦酸末端的Gc型含磷树枝状聚合物的合成
在惰性气氛中,将0.015mmol的先前在步骤1中描述的具有酰氨基-氮杂双-膦酸酯末端的树枝状聚合物溶解在3mL蒸馏过的乙腈中。将溶液置于0℃,随后在氩气中逐滴加入48当量的BrTMS(即0.73mmol)。混合物在0℃搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌过夜。在如常规方案(即DAB和PAMAM)中所描述的一样进行甲醇解和水解后,干燥的残留物用无水的醚洗涤,从而产生纯的产物,产率为63%。
NMR 31P-{1H}(D2O,THFd8)δ=11.9(s,PO3H2),12.8(s,N3P3),66.5(s,P=S)ppm。
步骤3:具有[(氨基甲酰基甲基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的第1代含磷的树枝状聚合物
通过对于1当量的在步骤2中获得的树枝状聚合物使用24当量的0.1955N氢氧化钠溶液来进行反应而得到钠盐,从而在环境温度下搅拌1小时并冻干后产生预期产物,产率为70%。
NMR 31P-{1H}(D2O(THFd8)δ=12.8(s,N3P3),16.5(s,PO3HNa),66.8(s,P=S)ppm。
NMR 13C-{1H}(D2O(THFd8)δ=33.2(bs,CH3-N),37.0(s,C6H4-
CH2),43.6(s,CH2-NH),58.1(d,1JCP=140.7Hz,CH2-P=O),62.0(bs,CO-
CH2-N),121.7(s,C0 2,C1 2),123.6(s,C1 3),130.9(s,C0 3),132.8(s,C1 4),136.5(s,C0 4),139.6(bs,CH=N),151.5(bs,C1 1),153.4(bs,C0 1),172.8(s,CONH)ppm。
实施例68:在表面上具有12个衍生自丁酸的酰氨基-氮杂双-膦酸系末端的Gc型含磷树枝状聚合物的合成
步骤1:具有[氨基甲酰基-丙基-氨基-甲基]膦酸二甲酯末端的酚与第1代含磷的树枝状聚合物的偶联
将0.017mmol的第1代含磷的树枝状聚合物(12个C1末端)溶解在3mL无水THF中。依次地,向该溶液中加入5.04mmol碳酸铯,随后加入0.23mmol在实施例53(n=3)中获得的、溶于3mL无水THF的酪胺-酰氨基-氮杂双-膦酸酯化合物。混合物在环境温度下搅拌过夜,随后在C盐上过滤。在减压下蒸发该反应体系,随后将干燥的残留物溶于最少量的二氯甲烷中。然后将产物在大量醚中沉淀。将这个操作重复3次以去除略微过量的起始酚。获得略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为85%。
NMR 31P-{1H}(CDCl)δ=11.9(s,N3P3),30.5(s,PO3Me2),66.5(s,P=S)ppm。
NMR 1H(CDCl3)δ=1.67(五重峰,3JHH=6.2Hz,24H,CH2-C
H 2-CH2),2.19(t,3JHH=6.2Hz,24H,CO-C
H 2-CH2-CH2),2.67-2.70(m,48H,CO-CH2-CH2-C
H 2,C6H4-C
H 2),3.04(d,2JHP=8.9Hz,48H,P-CH2),3.18(d,3JHP=10.2Hz,18H,N-CH3),3,33-3.42(m,24H,C
H 2-NH),3.70(d,3JHP=10.5Hz,144H,CH3-O),6.91-7.04(m,72H,NHCO,HAr),7.56-7.61(m,18H,HAr,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3)δ=24.1(s,CH2-
CH2-CH2),33.0(d,2JCP=11.8Hz,CH3-N),33.4(s,CO-
CH2),34.9(s,C6H4-
CH2),40.5(s,CH2-NH),49.5(dd,1JCP=159.3Hz,3JCP=6.9Hz,CH2P),52.7(d,2JCP=4.9Hz,OCH3),56.1(t,3JCP=6.9Hz,CO-
CH2-N),121.1(s,C0 2),121.2(s,C1 2),128.3(s,C0 3),129.8(s,C1 3),132.2(s,C0 4),136.5(s,C1 4),138.7(d,3JCP=13.9Hz,CH=N),148.9(d,2JCP=6.9Hz,C1 1),151.2(bs,C0 1),173.4(s,CONH)ppm。
步骤2:在表面上具有12个衍生自丁酸的酰氨基-氮杂双-膦酸末端的Gc型含磷树枝状聚合物的合成
在惰性气氛中,将0.015mmol的先前在步骤1中描述的具有酰氨基-氮杂双-膦酸酯末端的树枝状聚合物溶解在3mL蒸馏过的乙腈中。将溶液置于0℃,随后在氩气中逐滴加入48当量地BrTMS(即0.73mmol)。混合物在0℃搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌过夜。在如常规方案(即DAB和PAMAM)中所描述的一样进行甲醇解和水解后,干燥的残留物用无水的醚洗涤,从而产生纯的产物,产率为58%。
NMR 31P-{1H}(D2O,THFd8)δ=12.1(s,PO3H2),12.8(s,N3P3),66.5(s,P=S)ppm。
步骤3:具有[(氨基甲酰基丙基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的第1代含磷的树枝状聚合物
将在步骤2中如此获得的具有氮杂-双-膦酸系末端的产物与24当量的0.1955N氢氧化钠溶液放在一起,从而在环境温度下搅拌1小时并冻干后得到相应的钠盐,产率为72%。
NMR 31P-{1H}(D2O(THFd8)δ=10.3(s,PO3HNa),66.8(s,P=S)(N3P3,未观察到)ppm
NMR 13C-{1H}(D2O(THFd8)δ=22.8(s,CH2-
CH2-CH2),35.0(bs,CH3-N,CO-
CH2),36.8(s,C6H4-
CH2),43.4(s,CH2-NH),53.4(s,CO-
CH2-N),57.4(d,1JCP=146.6Hz,CH2P),121.9(bs,C0 2,C1 2),123.7(s,C1 3),131.0(s,C0 3),132.6(s,C1 4),136.1(s,C0 4),139.3(s,CH=N),151.5(bs,C1 1),153.6(s,C0 1),176.6(s,CONH)ppm。
实施例69:具有衍生自甘氨酸的膦酸末端的聚芳醚型树枝状聚合物
步骤1:[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基乙酸与第2代聚芳醚型树枝状聚合物的偶联
根据文献[K.Kono,M.Liu,J.M.J.Fréchet,BioconjugateChem.1999,10,1115-1121]中描述的程序制备具有肼末端的聚芳醚(PAE)型树枝状聚合物。
在0℃下,将2mmol在实施例51(n=1)中获得的氮杂双-膦酸酯羧酸溶解在4mL无水DMF中。然后加入1.2当量的HOBt,并在0℃下继续搅拌30分钟。加入1.2当量的DCC,并在0℃下将混合物搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌1小时。将混合物再次置于0℃,并加入溶于2mL无水DMF的225mg(0.18mmol)具有8个酰肼末端的PAE树枝状聚合物。在0℃继续搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌24小时。在微孔过滤器(5μ)上去除沉淀,随后将DMF冻干。产物用下述方法处理3次:溶于最少量的二氯甲烷,随后在大量乙醚中沉淀。获得树枝状聚合物,产率为63%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3)δ=29.9ppm。
步骤2:具有[氨基甲酰基甲基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的第2代PAE树枝状聚合物
在惰性气氛中,将4的mL刚蒸馏过的乙腈加入至0.11mmol的步骤1的具有氮杂-双-膦酸酯末端的PAE树枝状聚合物中,并将混合物冷却至0℃。然后逐滴加入3.87mmol BrTMS(即35.2当量)。混合物在0℃维持30分钟,随后在环境温度下再搅拌15小时。在减压下去除乙腈,随后将混合物进行甲醇解和水解。冻干后,干燥的残留物用THF/醚(1/9)混合物洗涤。对于表面的每单位PO3H2官能团加入1当量的NaOH(0.1955N的水溶液)导致获得相应的钠盐。冻干后,获得产物,产率为75%。
NMR 31P-{1H}(D2O/CD3COCD3)δ=19.1ppm。
实施例70:具有衍生自丁酸的膦酸末端的聚芳醚型树枝状聚合物
步骤1:[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基丁酸与第2代聚芳醚型树枝状聚合物的偶联
在0℃下,将2mmol在实施例51(n=3)中获得的氮杂-双-膦酸酯羧酸溶解在4mL无水DMF中。然后加入1.2当量的HOBt,并在0℃下继续搅拌30分钟。加入1.2当量DCC,并在0℃下将混合物搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌1小时。将混合物再次置于0℃,并加入溶于2mL无水DMF的225mg(0.18mmol)具有8个酰肼末端的PAE树枝状聚合物中。在0℃继续搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌24小时。在微孔过滤器(5μ)上去除沉淀,随后将DMF冻干。产物用下述方法处理3次:溶于最少量的二氯甲烷,随后在大量乙醚中沉淀。获得树枝状聚合物,产率为68%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3)δ=30.2ppm。
步骤2:具有[氨基甲酰基丙基-氨基)-甲基]-膦酸(钠盐)末端的第2代PAE树枝状聚合物
在惰性气氛中,将4mL刚蒸馏过的乙腈加入至0.11mmol的步骤1的具有氮杂-双-膦酸酯末端的树枝状聚合物中,并将混合物冷却至0℃。然后逐滴加入3.87mmol BrTMS(即35.2当量)。混合物在0℃维持30分钟,随后在环境温度下再搅拌15小时。在减压下去除乙腈,随后将混合物进行甲醇解和水解。冻干后,干燥的残留物用THF/醚(1/9)混合物洗涤。对于表面的每单位PO3H2官能团加入1当量的NaOH(0.1955N的水溶液)导致获得相应的钠盐。冻干后,获得产物,产率为71%。
NMR 31P-{1H}(D2O/CD3COCD3)δ=10.4ppm。
实施例71:具有氮杂-双-膦酸酯酪氨酸表面的树枝状聚合物的合成
步骤1:酪氨酸的双膦酸酯衍生物
将含水甲醛(2.5mL,30.8mmol,2.8当量)和亚磷酸二甲酯(3mL,32.7mmol,2.96当量)加入(D-L)酪氨酸(2g,11.05mmol)在4mL THF中的悬浮液之中。悬浮液在环境温度下搅拌过夜,并将所得均匀溶液在减压下浓缩。残留物用15mL AcOEt洗涤2次,和用15mL CH2Cl2洗涤2次。然后将固体在减压下干燥。得到白色粉末形式的双膦酸酯酚,产率为85%。
NMR 31P{1H}(CD3OD,81.01MHz):δ=31.0(s,P=O)。
NMR 1H(CD3OD,200.13MHz):δ=2.81(dd,2H,2JHH=14.1Hz,3JHH=7.4Hz,CH
HCH);3.04(dd,2H,2JHH=14.1Hz,3JHH=7.2Hz,CH
HCH);3,22-3.51(m,4H,PCH2);3.70(d,6H,3JHP=8.1Hz,POMe);3.76(d,6H,3JHP=8.1Hz,POMe);4.21(t,3JHP=7.3Hz,CH);6.70(d,2H,3JHH=8.5Hz,C2-H);7.13(d,2H,3JHP=8.5Hz,C3-H)。
NMR 13C{1H}(CD3OD,62.89MHz):δ=35.0(s,CH2);47.3(dd,1JCP=167.3和3JCP=9.3Hz,PCH2);52.9(d,2JCP=7.0Hz,POMe);53.3(d,2JCP=7.0Hz,POMe);66.6(t,3JCP=6.9Hz,CH);115.4(s,C2);129.2(s,C4);130.9(s,C3);156.4(s,C1);173.8(COOH)。
步骤2:酸的甲基化
在催化量的对甲苯磺酸存在下,将于先前步骤中合成的双-膦酸酯酪氨酸(760mg,1.79mmol)在12mL甲醇中的溶液加热回流36小时。冷却后,将溶液过滤,随后在减压下浓缩。残留的油用醚/戊烷混合物洗涤,随后在THF/Et2O/戊烷混合物中沉淀,产率为93%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,121.5MHz):δ=29.6(s,P=O)。
NMR 1H(CDCl3,200.13MHz):δ=2.87(dd,2H,2JHH=13.7Hz和3JHH=8.0Hz,CH
HPh);3.17(dd,2H,2JHH=16.0Hz和2JHP=5.7Hz,CH
HP);3.29(t,2H,2JHH=2JHP=16.0Hz,C
HHP);3.59(s,3H,COOMe);3.69(d,6H,3JHP=11.8Hz,POMe);3.70(d,6H,3JHP=10.6Hz,POMe);4.38(t,1H,3JHH=7.0Hz,CH);6.76(d,2H,3JHH=8.3Hz,C2-H);7.08(d,2H,3JHH=8.3Hz,C3-H);8.50(bs,OH)。
NMR 13C{1H}(CDCl3,75.5MHz):δ=35.6(s,CH2Ph);47.6(dd,1JCP=166.8Hz和3JCP=9.8Hz,PCH2);51.8(s,OMe);53.9(d,3JCP=6.8Hz,POMe);53.8(d,3JCP=6.8Hz,POMe);66.5(t,3JCP=6.8Hz,CH);115.7(s,C2);128.2(s,C4);130.7(s,C3);156.2(s,C1);172.6(s,CO2Me)。
步骤3:在树枝状聚合物上的接枝
将12.2当量的在先前步骤中合成的酚(420mg,0.956mmol)和15当量的Cs2CO3(383mg,1.175mmol)加入具有S=PCl2末端的Gc1树枝状聚合物(143mg,78.3μmol)在THF中的溶液之中。搅拌所得到的悬浮液(26小时)直至氯的完全取代(通过31P NMR进行监控)。倾析混合物,收集上清液,并用THF洗涤残留固体。合并上清液并离心。所得澄清溶液在减压下浓缩。将残留物溶于最少量的THF中,随后用戊烷沉淀。所得固体通过洗涤(THF/Et2O和CH2Cl2/戊烷)进行纯化,产率为73%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,121.5MHz):δ=11.5(s,N3P3);29.6(s,P=O);66.4(s,P=S)。
NMR 1H(CDCl3,400.13MHz):δ=2,82-3.10(m,24H,CH2Ar);3.10-3.50(m,66H,PCH2和NCH3);3.62(d,72H,3JHP=10.6Hz,POMe);3.68(d,72H,3JHP=10.6Hz,POMe);3.75(s,36H,COOMe);4.41(t,12H,3JHH=6.9Hz,CH);7.05(m,36H,C0 2-H和C1 2-H);7.24(m,24H,C1 3-H);7.61(m,18H,C1 3-H和CH=N)。
NMR 13C{1H}(CDCl3,62.89MHz):δ=32.8(d,2JCP=11.9Hz,NCH3);35.2(s,CH2Ph);46.9(dd,1JCP=165.5和3JCP=9.18Hz,PCH2);51.5(s,OMe);52.4(d,2JCP=7.4Hz,POMe);53.1(d,2JCP=6.3Hz,POMe);65.2(s,CH);121.1(s,C0 2和C1 2);128.2(s,C0 3);130.5(s,C1 3);132.0(s,C0 4);134.6(s,C1 4);138.8(d,3JCP=14.0Hz,CH=N);149.1(d,2JCP=6.5Hz,C1 1);151.2(bs,C0 1);171.8(s,CO2Me)。
步骤4:具有双膦酸(钠盐)末端的第1代含磷的树枝状聚合物
在0℃下,在氩气流中,将75当量的溴三甲基硅烷(222μL,1.68mmol)加入在先前步骤中合成的具有膦酸二甲酯末端的树枝状聚合物(150mg,22.5μmol)在乙腈中的溶液之中。溶液在环境温度下搅拌过夜,随后在减压下浓缩。加入5mL甲醇,并将混合物剧烈搅拌2小时。在减压下去除甲醇,并将残留物用蒸馏过的醚洗涤,随后用水和甲醇洗涤。固体在减压下干燥直至获得粉末。将氢氧化钠溶液(0.1966M,2.72mL,24当量)缓慢加到该固体中。所得溶液进行过滤,随后冻干。以白色粉末形式得到具有氨基双膦酸末端的树枝状聚合物,产率为91%。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN 81.01MHz):δ=12.6(s,N3P3);20.9(s,P=O);67.5(bs,P=S)。
实施例72:具有苄基-氮杂-双-膦酸酯表面的树枝状聚合物的合成
步骤1:氮杂双膦酸酯酚
将甲醛水溶液(37%,在水中,990μL,12.19mmol,3当量)加入4-羟基苄胺(500mg,4.06mmol)在THF(7mL)中的溶液之中。搅拌30分钟后,加入3当量(1.12mL,12.2mmol)的亚磷酸二甲酯。溶液在环境温度下搅拌48小时,随后倒入150mL AcOEt中。有机相用NaHCO3溶液和盐水洗涤,随后经MgSO4干燥,并在减压下浓缩。在硅胶柱上对残留物实施色谱法(洗脱剂∶丙酮/MeOH;95∶5),产率为72%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.01MHz):δ=31.2(s,P=O)。
步骤2:在第1代含磷的树枝状聚合物上的接枝
将13当量(275mg,0.75mmol)的在先前步骤中合成的酚(溶于THF)和15当量(281mg,0.864mmol)的Cs2CO3加入具有S=PCl2末端的Gc1树枝状聚合物(105mg,57.6μmol)在THF中的溶液之中。搅拌所得到的悬浮液直至氯的完全取代(通过31P NMR进行监控)。倾析混合物,收集上清液,并用THF洗涤残留固体。合并上清液并离心。所得澄清溶液在减压下浓缩。将残留物溶于最少量的THF中,随后用戊烷沉淀。所得固体通过洗涤(THF/戊烷和THF/Et2O)进行纯化,产率为90%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.01MHz):δ=11.3(s,N3P3);31.0(s,P=O);65.6(s,P=S)。
步骤3:具有双膦酸(钠盐)末端的第1代含磷的树枝状聚合物
在0℃下,在氩气流中,将60当量(245μL,1.86mmol)的溴三甲基硅烷加入在先前步骤中合成的具有膦酸二甲酯末端的树枝状聚合物(180mg,31μmol)在乙腈中的溶液之中。溶液在环境温度下搅拌过夜,随后在减压下浓缩。加入5mL甲醇,并将混合物剧烈搅拌2小时。在减压下去除甲醇,并将残留物用蒸馏过的醚洗涤,随后用水和甲醇洗涤。固体在减压下干燥直至获得粉末。将氢氧化钠溶液(0.1966M,3.78mL,24当量)缓慢加到该固体中。所得溶液进行过滤,随后冻干。以白色粉末形式得到氨基双膦酸,产率为92%。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN,81.01MHz):δ=10.8(bs,P=O);11.1(bs,N3P3);65.2(s,P=S)。
实施例73:八醛环四磷腈核心的合成
在100mL四氢呋喃中加入八氯环四磷腈(2.15mmol,1g)和氢化钠(18.9mmol,454mg),将混合物置于-20℃并进行磁力搅拌。随后逐滴加入溶于THF(20mL)的4-羟基苯甲醛(18.9mmol,2.31g)。添加后,将混合物缓慢升至环境温度,随后搅拌48小时。在C盐上过滤后,产物用冷甲醇洗涤数次以除去过量的4-羟基苯甲醛的钠盐。得到白色粉末形式的产物,产率为90%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=-10.5(s,P)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=7.04(d,3JHH=8.4Hz,16H,CH芳族);7.56(d,3JHH=8.6Hz,16H,CH芳族);9.68(s,8H,CH=O)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=121.9(s,C0 2);132.1(s,C0 3);134.6(s,C0 4);155.7(s,C0 1);191.5(s,CHO)ppm。
实施例74:具有环四磷腈核心并具有二氯-硫代-磷酰肼表面的树枝状聚合物的合成
将在实施例73中获得的八醛环四磷腈核心(0.87mmol,1g)在无溶剂的情况下置于烧瓶中。在-20℃下,向该粉末中迅速加入溶于氯仿的0.23mol.L-1的二氯-硫代-磷酰肼(7.66mmol,33.3mL)溶液。一旦完成添加,就使混合物在磁力搅拌和环境温度下维持12小时。从反应混合物中蒸发出溶剂,随后将产物接纳在最少量的四氢呋喃中3次,以便在戊烷中沉淀。分离出白色粉末形式的产物,产率为86%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=65.7(s,P1);-10.0(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=3.47(d,3JHP=14.0Hz,24H,CH3-N-P1);7.04(d,3JHH=8.4Hz,16H,CH芳族);7.56(宽d,4JHP=3JHH=8.6Hz,24H,CH芳族,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=31.9(d,2JCP=12.9Hz,CH3-N-P1);121.2(s,C0 2);128.5(s,C0 3);130.8(s,C0 4);140.7(d,3JCP=18.8Hz,CH=N);152.3(s,C0 1)ppm。
实施例75:具有环四磷腈核心并具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯表面的树枝状聚合物的合成
将碳酸铯(14.4mmol,4.68g)和在实施例31中获得的衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(7.23mmol,2.8g)加入在实施例74中获得的具有环四磷腈核心并具有二氯-硫代-磷酰肼表面的树枝状聚合物(0.41mmol,1g)在无水THF(10mL)中的溶液之中。混合物在环境温度下搅拌24小时,随后用THF将最终混合物在C盐上过滤以便分离盐。最后,最终产物通过在戊烷/醚(1/1)混合物中沉淀而进行洗涤,分离出白色粉末形式的最终产物,产率为80%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.8(s,P1);30.2(s,P(O)(OMe)2);-9.4(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.67(宽t,3JHH=6.5Hz,32H,
CH 2
-CH2-N);2.96(宽t,3JHH=6.5Hz,32H,CH2-
CH 2
-N);3.10(d,2JHP=9.57Hz,64H,-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);3.14(d,3JHP=11.8Hz,24H,CH3-N-P1);3.64(d,3JHP=10.5Hz,192H,-P(O)(O-
CH 3
)2);6.8-7.8(m,104H,CH芳族,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CDCl3):δ=32.9(宽s,CH3-N-P1);32.9(宽s,CH 2
-CH2-N)49.3(dd,1JCP=157.6Hz,3JCP=6.7Hz-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);52.6(d,2JCP=4.1Hz,-P(O)(O-
CH 3
)2);58.1(t,3JCP=7.8Hz,CH2-
CH 2
-N);121.2(s,C0 2);121.2(d,3JCP=3.6Hz,C1 2);128.2(s,C0 3);129.9(s,C1 3);131.7(s,C0 4);136.6(s,C1 4);138.9(d,3JCP=16.0Hz,CH=N);148.9(d,2JCP=6.1Hz,C1 1);151.8(宽s,C0 1)ppm。
实施例76:具有环四磷腈核心并具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸系表面的树枝状聚合物的合成
在0℃,将溴三甲基硅烷(5.82mmol,777μl)缓慢加入在实施例75中获得的具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯末端并具有环四磷腈核心的第1代树枝状聚合物(8.27×10-2mmol,570mg)在乙腈(5mL)中的溶液之中。一旦完成添加,就让混合物回到环境温度,经过12小时。混合物然后进行蒸发干燥,随后在环境温度下加入1mL无水甲醇,并将混合物搅拌1小时。然后将产物蒸发干燥,并用1mL水进行相同操作。冻干后,残留物用醚洗涤数次。因为产物完全不溶于有机溶剂,所以在滴定过的氢氧化钠溶液存在下,将其转化为它的单钠盐。所得到的溶液进行冻干,从而产生白色粉末形式的树枝状聚合物。分离最终产物,产率为52%。
NMR 31P-{1H}(CD3CN/D2O):δ=67.7(s,P1);10.1(宽s,P(O)(OH)(ONa));8.7(宽s,P(O)(OH)(ONa));-9.5(s,P0)ppm。
NMR 1H(CD3CN/D2O):δ=2.5-4.2(m,152H,CH2-
CH 2
-N,
CH 2
-CH2-N,-
CH 2
-P(O)(OH)(ONa),CH3-N-P1));4.84(宽s,32H,-P(O)(OH)(ONa));6.7-8.1(m,104H,CH芳族,CH=N)ppm。
NMR 13C-{1H}(CD3CN/D2O):δ=31.4(宽s,
CH 2
-CH2-N);35.1(宽s,CH3-N-P1);55.5(d,1JCP=169.2Hz,-
CH 2
-P(O)(OH)(ONa));59.9(宽s,CH2-
CH 2
-N);121.6(宽s,C0 2,C1 2,);123.9(宽s,C1 3);130.8(宽s,C0 3);133.2(宽s,C1 4);136.8(宽s,C0 4);142.7(宽s,CH=N);151.7(宽s,C1 1);153.8(宽s,C0 1)ppm。
实施例77:具有二氯硫代磷酰肼表面的6-2-5-2型树枝状聚合物的合成
下文使用和限定的6-2-5、6-5-2、6-5-5型高密度树枝状聚合物已在V.Maraval等人,Angew.Chem.Int.Ed.(2003)42,1822中得到描述。
在-30℃下,将略微过量(1.1当量/醛官能团)的0.2M的N-甲基-二氯硫代磷酰肼在氯仿中的溶液加入至具有醛末端的6-2-5型树枝状聚合物(250mg,18.1×10-3mmol)在2mL氯仿中的溶液之中。在-30℃至0℃的温度下搅拌5-60分钟后,将混合物在C盐上过滤,随后通过添加戊烷进行沉淀。将所得粉末溶于最少量的THF,随后用戊烷沉淀,最后进行干燥,从而进行分离,最终产率为92%。
实施例78:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯表面的6-2-5-2型树枝状聚合物的合成
向在实施例31中获得的具有二氯硫代磷酰肼表面的6-2-5-2型树枝状聚合物(200mg,8.5×10-3mmol)在THF(2mL)中的溶液之中,加入碳酸铯(1.019mmol,0.332g),随后加入衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(0.510mmol,195mg)。混合物在环境温度下搅拌24小时,随后将最终混合物在C盐上过滤以分离盐。最后,最终产物通过在戊烷中沉淀而进行洗涤,并进行分离,产率为85%。
实施例79:具有衍生自酪胺的氮杂-双-二甲基-膦酸系表面的6-2-5-2型树枝状聚合物的合成
在0℃,将溴三甲基硅烷(1.1当量/甲氧基)缓慢加入在实施例78中获得的具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯表面的6-2-5-2型树枝状聚合物(200mg,3.08×10-3mmol)在乙腈(5mL)中的溶液之中。一旦完成添加,就让混合物回到环境温度,经过12小时。混合物然后进行蒸发干燥,随后在环境温度下加入1mL无水甲醇,并将混合物搅拌1小时。蒸发干燥后,残留物用纯醚洗涤数次。然后,将产物在氢氧化钠(1当量NaOH/膦酸末端)存在下转化为其单钠盐。所得到的溶液进行冻干,从而产生白色粉末形式的树枝状聚合物。分离最终产物,产率为52%。
实施例80:具有二氯硫代磷酰肼表面的6-5-2-2型树枝状聚合物的合成
在-30℃下,将略微过量(1.1当量/醛官能团)的0.2M的N-甲基-二氯硫代磷酰肼在氯仿中的溶液加入至6-5-2型树枝状聚合物(250mg)在2mL氯仿中的溶液之中。在-30℃至0℃的温度下搅拌5-60分钟后,将混合物在C盐上过滤,随后通过添加戊烷进行沉淀。将所得粉末溶于最少量的THF,随后用戊烷沉淀,最后进行干燥,从而进行分离,最终产率为90%。
实施例81:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯表面的6-5-2-2型树枝状聚合物的合成
向具有二氯硫代磷酰肼表面的6-5-2-2型树枝状聚合物(200mg)在THF(2mL)中的溶液之中,加入碳酸铯(2.05当量/末端氯),随后加入在实施例31中获得的衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(1.03当量/末端氯)。混合物在环境温度下搅拌24小时,随后将最终混合物在C盐上过滤以分离盐。最后,最终产物通过在戊烷中沉淀而进行洗涤,并进行分离,产率为88%。
实施例82:具有衍生自酪胺的氮杂-双-二甲基-膦酸系表面的6-5-2-2型树枝状聚合物的合成
在0℃,将溴三甲基硅烷(1.1当量/甲氧基)缓慢加入在实施例81中获得的具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯表面的6-5-2-2型树枝状聚合物(200mg)在乙腈(5mL)中的溶液之中。一旦完成添加,就让混合物回到环境温度,经过12小时。混合物然后进行蒸发干燥,随后在环境温度下加入1mL无水甲醇,并将混合物搅拌1小时。蒸发干燥后,残留物用纯醚洗涤数次。然后,将产物在氢氧化钠(1当量NaOH/膦酸末端)存在下转化为其单钠盐。所得到的溶液进行冻干,从而产生白色粉末形式的树枝状聚合物。分离最终产物,产率为61%。
实施例83:具有二氯硫代磷酰肼表面的6-5-5-2型树枝状聚合物的合成
在-30℃下,将略微过量(1.1当量/醛官能团)的0.2M的N-甲基-二氯硫代磷酰肼在氯仿中的溶液加入至6-5-5型树枝状聚合物(250mg)在2mL氯仿中的溶液之中。在-30℃至0℃的温度下搅拌5-60分钟后,将混合物在C盐上过滤,随后通过添加戊烷进行沉淀。将所得粉末溶于最少量的THF,随后用戊烷沉淀,最后进行干燥,从而进行分离,最终产率为93%。
实施例84:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯表面的6-5-5-2型树枝状聚合物的合成
向具有二氯硫代磷酰肼表面的6-5-5-2型树枝状聚合物(250mg)在THF(2mL)中的溶液之中,加入碳酸铯(2.05当量/末端氯),随后加入在实施例31中获得的衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(1.03当量/末端氯)。混合物在环境温度下搅拌24小时,随后将最终混合物在C盐上过滤以分离盐。最后,最终产物通过在戊烷中沉淀而进行洗涤,并进行分离,产率为83%。
实施例85:具有衍生自酪胺的氮杂-双-二甲基-膦酸系表面的6-5-5-2型树枝状聚合物的合成
在0℃,将溴三甲基硅烷(1.1当量/甲氧基)缓慢加入在实施例84中获得的具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯表面的6-5-5-2型树枝状聚合物(250mg)在乙腈(5mL)中的溶液之中。一旦完成添加,就让混合物回到环境温度,经过12小时。混合物然后进行蒸发干燥,随后在环境温度下加入1mL无水甲醇,并将混合物搅拌1小时。蒸发干燥后,残留物用纯醚洗涤数次。然后,将产物在氢氧化钠(1当量NaOH/膦酸末端)存在下转化为其单钠盐。所得到的溶液进行冻干,从而产生白色粉末形式的树枝状聚合物。分离最终产物,产率为66%。
实施例86:具有N3P3核心并携带30个衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸末端的高密度树枝状聚合物的合成
步骤1:六(N-甲肼基)环三磷腈的合成
该分子已由J.P.Majoral等人在Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1993,32,1477和Inorg.Ghem.1994,33,6351中加以描述。
步骤2:五氯-(4-甲酰基苯氧基)环三磷腈的合成
在0℃下,在惰性气氛中,将500mg 4-羟基苯甲醛的钠盐(3.47mmol)加入至在THF(200mL)中的包含4.8g六氯环三磷腈(13.8mmol)的溶液之中。在让温度逐渐回升到环境温度的时候,将反应体系搅拌12小时。将反应粗产物蒸发干燥,随后在二氧化硅柱上通过“快速”色谱法进行纯化。分离出半透明油形式的产物,产率为75%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=15.2(t,2JPP=62.0Hz,P′1);26.0(d,2JPP=62.0Hz,P1)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=7.43(d,3JHH=7.5Hz,2H,C0 2-H);7.95(d,3JHH=7.5Hz,2H,C0 3-H);10.00(s,1H,CHO)ppm.
步骤3:携带30个氯化末端的树枝状聚合物的合成
在环境温度下,将61mg六(N-甲肼基)环三磷腈(0.15mmol)加入至在氯仿(10mL)中的包含655mg五氯-(4-甲酰基苯氧基)环三磷腈(1.51mmol)的溶液之中。将反应混合物搅拌2.5小时。将反应粗产物蒸发干燥,随后在二氧化硅柱上通过“快速”色谱法进行纯化。分离出白色固体形式的产物,产率为97%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=15.6(t,2JPP=60.0Hz,P′1);21.7(s,P0);26.0(d,2JPP=60.0Hz,P1)ppm。
NMR 1H(CDCl3,200.13MHz):δ=3.31(s,18H,CH3-N);7.17(d,3JHH=7.8Hz,12H,C0 2-H);7.52(s,6H,CH=N);7.62(d,3JHH=8.3Hz,12H,C0 3-H)ppm。
NMR 13C{1H}(CDCl3,50.32MHz):δ=32.4(s,CH3-N);121.4(d,3JCP=5.2Hz,C0 2);127.9(d,4JCP=1.2Hz,C0 3);134.7(bd,4JCP=2.3Hz,C0 4);135.2(bs,CH=N);149.0(d,2JCP=10.2Hz,C0 1)ppm。
步骤4:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚末端的树枝状聚合物的合成
在环境温度下,向597mg在实施例31中获得的衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(1.55mmol)在THF(8mL)中的溶液之中,加入150mg携带30个氯化末端的树枝状聚合物(0.05mmol),随后加入1.11g碳酸铯(3.42mmol)。将反应体系搅拌12小时。通过将反应粗产物进行稀释(20mL THF)和离心来移除铯盐。用THF/戊烷进行洗涤使得能够分离出油形式的产物,产率为70%。
NMR 31P{1H}(丙酮d6,81MHz):δ=12.9(bs,P1);20.7(s,P0);30.2(s,PO3Me2);30.3(s,PO3Me2)ppm。
NMR 1H(丙酮d6,500.33MHz):δ=2.79(变形的t,3JHH=6.5Hz,24H,
CH 2
-CH2-N);2.87(变形的t,3JHH=6.5Hz,36H,
CH 2
-CH2-N);3.07(变形的t,3JHH=6.5Hz,24H,CH2-
CH 2
-N);3.10(变形的t,3JHH=6.5Hz,36H,CH2-
CH 2
-N);3.22(d,2JHP=9.7Hz,48H,N-CH2-P);3.27(d,2JHP=9.7Hz,72H,N-CH2-P);3.44(bs,18H,CH3-N);3.68(d,3JHP=10.4Hz,144H,P(O)(OCH3));3.72(d,3JHP=10.4Hz,72H,P(O)(OCH3));3.73(d,3JHP=10.4Hz,144H,P(O)(OCH3));6.85(d,3JHH=8.1Hz,24H,C1 2-H);6.89(d,3JHH=8.1Hz,12H,C1 2-H);6.90(d,3JHH=8.1Hz,24H,C1 2-H);7.01(d,3JHH=8.1Hz,12H,C0 2-H);7.20(d,3JHH=8.1Hz,24H,C1 3-H);7.24(d,3JHH=8.1Hz,36H,C1 3-H);7.67(d,3JHH=8.1Hz,12H,C0 3-H);7.84(bs,6H,CH=N)ppm。
NMR 13C{1H}(丙酮d6,125.81MHz):δ=32.3(bs,CH3-N,CH 2
-CH2-N);49.1(dd,1JCP=156.0Hz,3JCP=7.6Hz,N-CH2-P);52.0(s,P(O)(OCH3));58.2(m,CH2-
CH 2
-N);58.3(m,CH2-
CH 2
-N);120.6(s,C1 2);120.7(s,C1 2);120.9(bs,C0 2);127.6(s,C0 3);130.0(s,C1 3);133.7(s,C0 4);136.1(bs,CH=N);136.9(s,C1 4);137.0(s,C1 4);149.0(bs,C1 1);150.7(d,2JCP=10.2Hz,C0 1)ppm。
步骤5:具有衍生自酪胺的氮杂-双膦酸钠盐末端的树枝状聚合物的合成
在0℃,在惰性气氛中,将132μl溴三甲基硅烷(0.997mmol)缓慢加入在3mL乙腈中的包含100mg携带30个衍生自酪胺的氮杂-双膦酸末端的树枝状聚合物(0.008mmol)的溶液之中。在添加结束时,在环境温度下将反应体系搅拌12小时。然后,将反应体系蒸发干燥,随后在环境温度下加入2.5mL甲醇。将反应体系搅拌1小时,随后蒸发干燥。再次重复该甲醇解操作,随后将产物用乙醚洗涤数次。
为了NMR分析,随后将所得产物转化为其钠盐。首先将产物与水(1mL)放在一起,随后加入2.30mL含水氢氧化钠(0.1966N)。在树枝状聚合物全部溶解后,将溶液冻干,这使得能够获得白色粉末形式的树枝状聚合物,产率为70%。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN,81MHz):δ=10.7(s,P(O)(OH)(ONa));12.5(bs,P1);20.9(s,P0)ppm。
实施例87:具有N3P3核心并携带30个α-羟基-膦酸末端的高密度树枝状聚合物的合成
步骤1:具有醛末端的树枝状聚合物的合成
在环境温度下,将300mg 4-羟基苯甲醛的钠盐(2.1mmol)加入至在THF(8mL)中的包含200mg在实施例86步骤3中获得的携带30个氯化末端的树枝状聚合物(0.07mmol)的溶液之中。将反应体系搅拌12小时。通过将反应粗产物进行稀释和离心来移除钠盐。使用丙酮/戊烷进行洗涤使得能够分离出略带别种颜色的白色固体形式的产物,产率为70%。
NMR 31P{1H}(丙酮d6,81MHz):δ=11.7(宽s,P1);21.3(s,P0)ppm。
NMR 1H(丙酮d6,500.33MHz):δ=3.51(s,1gH,CH3-N);6.91(d,3JHH=8.4Hz,12H,C0 2-H);7.13(d,3JHH=8.6Hz,24H,C1 2-H);7.21(d,3JHH=8.6Hz,12H,C1 2-H);7.23(d,3JHH=8.6Hz,24H,C1 2-H);7.53(d,3JHH=8.4Hz,12H,C0 3-H);7.75(s,6H,CH=N);7.76(d,3JHH=8.6Hz,24H,C1 3-H);7.80(d,3JHH=8.6Hz,12H,C1 3-H);7.81(d,3JHH=8.6Hz,24H,C1 3-H);9.94(s,6H,CHO);9.96(s,24H,CHO)ppm。
NMR 13C{1H}(丙酮d6,125.81MHz):δ=32.2(m,CH3-N);120.9(bs,C0 2);121.2(s,C1 2);121.3(s,C1 2);121.4(s,C1 2);127.6(s,C0 3);131.3(s,C1 3);131.4(s,C1 3);134.0(s,C1 4);134.1(s,C1 4);134.2(s,C0 4);135.7(m,CH=N);149.6(m,C0 1);154.3(m,C1 1);154.4(m,C1 1);154.5(m,C1 1);190.6(s,CHO);190.9(s,CHO)ppm。
步骤2:具有α-羟基膦酸二甲酯末端的树枝状聚合物的合成
在环境温度下,向在THF(1mL)中的包含200mg携带30个苯甲醛末端的树枝状聚合物(0.037mmol)的溶液之中,加入111μmL亚磷酸二甲酯(1.21mmol),随后加入1滴三乙胺。将反应体系搅拌12小时。然后将变得粘稠的反应体系用乙醚洗涤,这使得能够分离出白色固体形式的产物,产率为70%。
NMR 31P{1H}(DMSO d6,81MHz):δ=11.8(s,P1);20.6(s,P0);27.2(s,P(O)(OCH3)2)ppm。
NMR1H(DMSO d6,500.33MHz):δ=2.21(m,18H,CH3-N);3.45-3.68(m,180H,P(O)(OCH3));5.03(m,30H,P-CH);6.31(宽d,3JHP=14.6Hz,30H,CH-
OH);6.91(m,72H,C0 2-H,C1 2-H);7.35(m,60H,C1 3-H);7.54(m,12H,C0 3-H);7.73(宽s,6H,CH=N)ppm。
步骤3:具有α-羟基膦酸钠盐末端的树枝状聚合物的合成
在0℃下,在惰性气氛中,将99μl溴三甲基硅烷(0.753mmol)缓慢加入至在3mL乙腈中的包含100mg携带30个α-羟基膦酸二甲酯末端的树枝状聚合物(0.011mmol)的溶液之中。在添加结束时,在环境温度下将反应体系搅拌12小时。然后将反应体系蒸发干燥,随后在环境温度下加入2.5mL甲醇。将反应体系搅拌1小时,随后蒸发干燥。再次重复该甲醇解操作,随后将产物用乙醚洗涤数次。
为了NMR分析,随后将所得产物转化为其钠盐。首先将产物与水(1mL)放在一起,随后加入1.74mL含水氢氧化钠(0.1966N)。在树枝状聚合物全部溶解后,将溶液冻干,这使得能够获得白色粉末形式的树枝状聚合物,产率为70%。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN,81MHz):δ=12.6(bs,P1);19.7(s,P0);20.1(s,P(O)(OH)(ONa))ppm。
实施例88:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯表面并具有荧光核心的第1代树枝状聚合物的合成
a.衍生自二苯基-马来酐的发荧光的酚的合成:
在环境温度下,将二苯基-马来酐(20mmol,5g)、酪胺(40mmol,5.48g)、N,N-二异丙基乙胺(14mmol,32ml)、用作溶剂的50g苯酚、和50g 4分子筛置于250mL烧瓶中。将混合物置于150℃1.5小时,随后冷却至环境温度。产物然后在1.2L二氯甲烷中稀释,在C盐上过滤,并用1.6L 4%含水盐酸洗涤。有机相用硫酸镁干燥,并进行浓缩。通过在70℃升华来去除用作溶剂的苯酚。最后,产物通过在硅胶上的色谱法而进行纯化,所述色谱法使用下述梯度作为洗脱剂:氯仿随后为醚。分离最终产物,产率为20%。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.93(t,3JHH=7.8Hz,2H,
CH 2
-CH2-N);3.86(t,3JHH=7.8Hz,2H,CH2-
CH 2
-N);5.38(宽s,1H,OH);6.7-7.5(m,14H,CH芳族)ppm。
b.由衍生自二苯基-马来酐的发荧光的酚单取代的环三磷腈的合成:
在环境温度下,将六氯环三磷腈(0.403mmol,140mg)以及三乙胺(0.54mmol,100μl)和步骤a中获得的发荧光的酚(0.277mmol,100mg)一起溶解在20mL甲苯中。混合物在环境温度下搅拌72小时,随后在C盐上过滤并进行浓缩。最后,产物通过在硅胶上的色谱法而进行纯化。为此,使用下述溶剂梯度:首先为纯己烷,随后为己烷/醚(1/1)混合物。分离最终产物,产率为40%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=15.6(t,P1);25.8(d,P2)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=3.03(t,3JHH=7.8Hz,2H,
CH 2
-CH2-N);3.91(t,3JHH=7.8Hz,2H,CH2-
CH 2
-N);7.2-7.5(m,14H,CH芳族)ppm。
c.由衍生自二苯基-马来酐的发荧光的酚单取代的五醛核心的合成:
将在步骤b中获得的、衍生自二苯基-马来酐的、由荧光基团单取代的环三磷腈(1.07mmol,730mg)以及碳酸铯(11.8mmol,3.85g)和4-羟基-苯甲醛(5.57mmol,680mg)一起溶解在无水THF(5mL)中。混合物在环境温度下搅拌12小时。最终产物溶解在最少量的THF中,并通过在戊烷中沉淀来进行洗涤。分离最终产物,产率为80%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=11.7(s,P)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.96(t,3JHH=7.8Hz,2H,
CH 2
-CH2-N);3.83(t,3JHH=7.8Hz,2H,CH2-
CH 2
-N);6.9-7.8(m,34H,CH芳族);9.92(s,5H,CHO)ppm。
d.具有二氯硫代膦表面并具有荧光核心的第1代树枝状聚合物的合成:
在0℃下,将溶于氯仿的肼基-二氯-硫代膦(7mL,0.24mol.L-1)加入至在步骤c中获得、粉末形式的、携带衍生自二苯基-马来酐的荧光基团的五官能核心(0.279mmol,310mg)中。将混合物置于磁力搅拌和环境温度下8小时,随后蒸发。最后,所得粉末通过在二氯甲烷/戊烷(1/5)混合物中沉淀而洗涤3次。分离最终产物,产率为76%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.00(s,P1);65.91(s,P1);11.9(m,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.93(t,3JHH=7.8Hz,2H,
CH 2
-CH2-N);3.42(d,3JHP=8.9Hz,9H,CH3-N-P1);3.48(d,3JHP=8.7Hz,6H,CH3-N-P1);3.78(t,3JHH=7.8Hz,2H,CH2-
CH 2
-N);6.7-7.7(m,34H,CH芳族)ppm。
e.具有氮杂双膦酸酯表面并具有荧光核心的第1代树枝状聚合物的合成:
最后,将碳酸铯(4.16mmol,1.35g)和衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(2.08mmol,736mg)加入至在步骤d中获得的携带衍生自二苯基-马来酐的荧光基团的第1代树枝状聚合物(0.198mmol,380mg)在无水THF(5mL)中的溶液之中。混合物在环境温度下搅拌24小时,随后将最终产物在C盐上过滤以便分离盐。最后,最终产物通过在戊烷中沉淀而进行洗涤,并进行分离,产率为70%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3):δ=66.58(s,P1);30.19(s,PO3Me2);11.8(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.70(宽s,22H,
CH 2
-CH2-N);3.00(宽s,22H,CH2-
CH 2
-N);3.13(d,2JHP=9.2Hz,40H,-
CH 2
-P(O)(OCH3)2);3.20(d,3JHP=11.8Hz,15H,CH3-N-P1);3.68(d,3JHP=10.4Hz,96H,-P(O)(O-
CH 3
)2);6.6-7.7(m,79H,CH芳族,CH=N)ppm。
实施例89:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸系表面并具有荧光核心的第1代树枝状聚合物的合成
在0℃下,将溴三甲基硅烷(4.3mmol,578μl)逐滴加入至在实施例88中获得的携带衍生自二苯基-马来酐的荧光基团并具有氮杂-双-膦酸二甲酯表面的第1代树枝状聚合物(0.098mmol,500mg)在乙腈(10mL)中的溶液之中。一旦完成添加,就让混合物回到环境温度,经过12小时。混合物然后进行蒸发干燥,随后在环境温度下加入1mL无水甲醇,并将混合物搅拌1小时。蒸发干燥后,残留物用纯醚洗涤数次。因为该产物完全不溶于有机溶剂,所以在氢氧化钠水溶液(对于380mg树枝状聚合物使用8.6ml的0.1955mol.L-1溶液)存在下,将其转化为它的单钠盐。所得到的溶液进行冻干,从而产生白-黄色粉末形式的树枝状聚合物。分离最终产物,产率为51%。
NMR 31P-{1H}(CD3CN/D2O):δ=66.58(s,P1);14.2(s,P(O)(ONa)(OH));11.8(s,P0)ppm。
实施例90:携带衍生自久洛尼定的荧光标记物并具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸末端的第1代含磷树枝状聚合物的合成
步骤1:2,3,6,7-四氢-1H,5H-3-甲酰基-苯并(ij)喹嗪(或对-甲酰化的久洛尼定)的合成
这种分子的合成根据M.A.Haidekk等人,Chemistry and Biology2001,8,123-131所述程序来进行。
步骤2:2-氰基-N-[2-(4-羟基-苯基)-乙基]-乙酰胺的合成
在惰性气氛中,将1.28g(9.33mmol)酪胺加入至在13mL二甲基甲酰胺中的包含1.00g(8.84mmol)氰基乙酸乙酯的溶液之中。混合物在110℃搅拌4小时,随后在环境温度下搅拌12小时。然后,将反应体系在100mL乙酸乙酯中稀释,并用50mL pH=3的酸性水溶液洗涤。再次用50mL乙酸乙酯萃取水相。合并有机相,用硫酸镁干燥,过滤,并在减压下蒸发出溶剂。然后,将所得的粘稠状褐色固体数次溶于甲苯中,并蒸发出共沸物甲苯/DMF。最后,用二氯甲烷和用醚洗涤固体。分离出淡栗色固体形式的产物,产率为65%。
NMR 1H(丙酮d6,200.13MHz):δ=2.71(t,3JHH=7.0Hz,2H,CH 2
-C6H4);3.41(m,2H,HN-
CH 2
);3.56(s,2H,
CH 2
-CN);6.76(d,3JHH=8.3Hz,2H,Co-H);7.05(d,3JHH=8.2Hz,2H,Cm-H);7.52(bs,1H,OH);8.21(bs,1H,NH)ppm。
NMR 13C{1H}(丙酮d6,50.32MHz):δ=26.1(s,
CH 2
-CN);35.1(s,
CH 2
-C6H4);42.3(s,HN-
CH 2
);116.0(s,Co和CN);130.4(s,Cm和Cp);156.6(s,Ci);162.7(s,CO)ppm。
步骤3:2-氰基-N-[2-(4-羟基-苯基)-乙基]-3-(2,3,6,7-四氢-1H,5H-3-甲酰基-苯并(ij)喹嗪)-丙烯酰胺的合成
将198mg(0.969mmol)2-氰基-N-[2-(4-羟基-苯基)-乙基]-乙酰胺和360μL(2.580mmol)三乙胺加入130mg(0.646mmol)甲酰化久洛尼定在14mL THF中的溶液之中。使反应混合物回流18小时。然后在减压下蒸发出溶剂,并在二氧化硅柱上通过色谱法(洗脱剂:含2%甲醇的二氯甲烷)来纯化残留物。以橙色固体形式分离出所得产物(Rf=0.29),产率为67%。
NMR 1H(DMSO d6,500.33MHz):δ=1.86(m,4H,
CH 2
-CH2-N);2.64(m,6H,
CH 2
-CH2-CH2-N,HN-CH2-
CH 2
);3.31(m,6H,CH2-CH2-
CH 2
-N,HN-
CH 2
-CH2);6.66-7.01(m,4H,Cm-H,Co-H);7.42(s,2H,Co’-H);7.79(s,1H,
HC=C-CN);7.97(t,3JHH=7.5Hz,1H,NH);9.18(s,1H,OH)ppm。
NMR 13C{1H}(DMSO d6,125.81MHz):δ=21.1(s,
CH 2
-CH2-N);27.6(s,
CH 2
-CH2-CH2-N);34.8(s,
CH 2
-CH2-NH);42.0(s,CH2-NH);49.8(s,CH2-N);95.2(s,
C-CN);115.6(s,Co);118.1(s,Ci′);119.0(s,CN);120.9(s,Cm’);129.9(s,Cm,Cp);130.6(s,Co’);147.1(s,Cp’);150.6(s,
HC=C-CN);156.1(s,Ci);162.7(s,CO)ppm。
步骤4:五(4-甲酰基苯氧基)-氯环三磷腈的合成
在0℃下和在惰性气氛中,将2591mg 4-羟基苯甲醛的钠盐(18mmol)加入至在THF(300mL)中的包含1.2g六氯环三磷腈(3.45mmol)的溶液之中。在让温度逐渐回升到环境温度的时候,将反应体系搅拌12小时。将反应粗产物蒸发干燥,随后在二氧化硅柱上通过“快速”色谱法进行纯化。分离出半透明油形式的产物,产率为70%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=9.2(d,2JPP=86.6Hz,P0);24.3(t,2JPP=86.6Hz,P’0)ppm。
步骤5:携带衍生自久洛尼定的荧光团和5个醛官能团的AB5型树枝状核心的合成
向在10mL THF中的包含92mg(237mmol)2-氰基-N-[2-(4-羟基苯基)-乙基]-3-(2,3,6,7-四氢-1H,5H-3-甲酰基-苯并(ij)喹嗪-丙稀酰胺的溶液之中,加入184mg(237mmol)在先前步骤中所述的五(4-甲酰基苯氧基)-氯环三磷腈,随后加入155mg(475mmol)碳酸铯。将反应体系在环境温度下搅拌12小时。通过离心去除铯盐,并在减压下蒸发出溶剂后,在二氧化硅柱上通过色谱法(洗脱剂∶乙酸乙酯/戊烷,1∶1)纯化粗残留物。分离出橙色油形式的产物(Rf=0.26)。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.02MHz):δ=10.9(bs)ppm。
NMR 1H(丙酮d6,200.13MHz):δ=1.90(m,4H,
CH 2
-CH2-N);2.67(t,3JHH=6.3Hz,4H,
CH 2
-CH2-CH2-N);2.84(变形的t,3JHH=6.9Hz,2H,HN-CH2-
CH 2
);3.25(t,3JHH=6.0Hz,4H,
CH 2
-N);3.58(t,3JHH=6.0Hz,2H,HN-
CH 2
);6.37(t,3JHH=5.4Hz,1H,NH);6.92(d,3JHH=8.4Hz,2H,Co-H);7.10(m,12H,Cm-H和C0 2-H);7.36(s,2H,Co′-H),7.69(d,3JHH=8.6Hz,10H,C0 3-H);7.95(s,1H,HC=C-CN);9.90(s;3H,CHO),9.92(s;2H,CHO)ppm。
步骤6:具有PSCl2末端的荧光树枝状聚合物的合成
在0℃下,将100mg在步骤5中获得的化合物(0.05mmol)加入二氯硫代磷基-(N-甲基)-酰肼(0.3mmol)在氯仿(1.5mL)中的溶液之中。将反应体系搅拌12小时。在蒸发出反应溶剂后,将产物在最少量的二氯甲烷中进行稀释,并通过加入大量戊烷进行沉淀。将这种处理进行3次。分离出产物,产率为90%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.02MHz):δ=11.8(bs,N3P3);65.9(s,P1);66.0(s,P1);66.1(s,P1)ppm。
步骤7:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯末端的荧光树枝状聚合物的合成
将339mg碳酸铯(1.04mmol)和198mg在实施例31中获得的衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(0.520mmol)加入至在5mL THF中的包含100mg具有PSCl2末端的荧光树枝状聚合物(0.052mmol)的溶液之中。将混合物在环境温度下搅拌12小时,随后通过离心去除形成的盐。在蒸发出反应溶剂后,将产物在最少量的THF中进行稀释,并通过加入大量戊烷进行沉淀。分离出产物,产率为70%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.02MHz):δ=11.9(s,N3P3);30.3(s,PO3Me2);30.6(s,PO3Me2);66.7(s,P1);66.8(s,P1)ppm。
步骤8:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸钠盐末端的荧光树枝状聚合物的合成
在0℃下和在惰性气氛中,将110μl溴三甲基硅烷(0.838mmol)缓慢加入至在乙腈(5mL)中的包含100mg于先前步骤获得的荧光树枝状聚合物(0.019mmol)的溶液之中,所述荧光树枝状聚合物具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯末端。在添加结束时,在环境温度下将反应体系搅拌12小时。然后将反应体系蒸发干燥,随后在环境温度下加入2.5mL甲醇。将反应体系搅拌1小时,随后蒸发干燥。再次重复该甲醇解操作,随后将产物用乙醚洗涤数次。为了NMR分析,随后将所得产物转化为其钠盐。首先将产物与水(1mL)放在一起,随后加入4.8mL含水氢氧化钠(0.1966N)。在树枝状聚合物全部溶解后,将溶液冻干,这使得能够获得白色粉末形式的树枝状聚合物,产率为75%。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN,81.02MHz):δ=10.3(bs,PO3HNa);13.1(s,N3P3);64.5(s,P1)ppm。
实施例91:具有环三磷腈核心并具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸系表面的、缺少一个分支的树枝状聚合物的合成
步骤1:在环三磷腈上的单取代反应
在搅拌和环境温度下,将140mg六氯环三磷腈、0.1mL三乙胺和1当量苯酚置于15mL甲苯中72小时。然后将反应混合物过滤,并随后在减压下浓缩。粗残留物在硅胶上通过使用醚/己烷(1∶1)混合物作为洗脱剂的色谱法进行纯化。得到糊状物形式的最终产物,产率为65%。
所得产物相应于下式:
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=15.7(d,2JCP=60Hz,PCl(OPh)),25.9(d,2JCP=60Hz,PCl2)。
然后,利用本领域技术人员众所周知的方法,特别是在“A generalsynthetic strategy for neutral phosphorus containingdendrimers”Launay N.,Caminade A.M.,Lahana R.,Majoral J.P.,Angew.Chem.1994,106,1682.Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1994,33,1589中,和在“Synthesis of bowl-shaped dendrimers fromgeneration 1 to generation 8”Launay N.,Caminade A.M.,MajoralJ.P.,J.Organomet.Chem.1997,529,51中所描述的方法,构建树枝状聚合物。随后根据前述实施例中用于对称树枝状聚合物的方法将双膦酸酯酚接枝在表面上。
特别地,可以如下进行:
步骤2:羟基苯甲醛的接枝
将1170mg 4-羟基苯甲醛和6800mg碳酸铯加入至在20mL THF中的包含650mg于先前步骤获得的树枝状核心的溶液之中。混合物在环境温度下搅拌过夜,并通过离心去除盐。所得溶液然后在减压下浓缩,并用醚/戊烷(1/1)混合物进行沉淀,从而产生白色粉末,产率为82%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=12.1(bs,N3P3)。
步骤3:磷酰肼的缩合:树枝状聚合物的第1代
将30mL在CHCl3中的0.24M刚合成的二氯硫代磷酰肼加入至在20mL CHCl3中的包含1000mg于先前步骤获得的树枝状核心的溶液之中。溶液在环境温度下搅拌过夜,随后将反应粗产物在减压下浓缩,并通过加入戊烷来进行沉淀。获得的白色粉末然后通过在硅胶上的色谱法(洗脱剂:CH2Cl2/戊烷,1/1)来进行纯化,产率为76%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=11.7(bs,N3P3),65.9(s,P=S),66.0(s,P=S)。
步骤4:衍生自酪胺的氨基双膦酸酯酚的接枝
将279mg在实施例31中获得的衍生自酪胺的氨基双膦酸酯酚和516mg碳酸铯加入至在20mL THF中的包含120mg于先前步骤获得的树枝状聚合物的溶液之中。悬浮液在环境温度下搅拌过夜,并通过离心去除盐。所得溶液然后在减压下浓缩,并用醚/戊烷(1/1)混合物进行沉淀,从而产生白色粉末,产率为86%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=11.9(s1,N3P3),30.3(s,P=O),66.7(s,P=S)。
步骤5:缺少一个分支并具有钠盐末端的第1代树枝状聚合物
在0℃下和在惰性气氛中,将52当量的BrTMS加入至在5mL乙腈中的包含100mg于先前步骤获得的树枝状聚合物的溶液之中。在添加结束时,将反应体系在环境温度下搅拌12小时。然后,将反应体系蒸发干燥,随后在环境温度下加入2.5mL甲醇。将反应体系搅拌1小时,随后蒸发干燥。再次重复该甲醇解操作,随后将产物用乙醚洗涤数次。为了NMR分析,随后将所得产物转化为其钠盐。首先将产物与水(1mL)放在一起,随后加入10当量的含水氢氧化钠(0.1966N)。在树枝状聚合物全部溶解后,将溶液冻干,这使得能够获得白色粉末形式的树枝状聚合物,产率为79%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=9.9(s,P=O),11.8(bs,N3P3),66.3(s,P=S)。
实施例92:具有2个由联苯酚封闭的核官能性并具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸末端的第1代树枝状聚合物的合成
步骤1:四氯-(2,2’-二羟基联苯)环三磷腈的合成
这种分子的合成根据R.Pelc等人,Phosphorus,Sulfur andSilicon 1990,47,375-382所述程序来进行。
步骤2:四(4-甲酰基苯氧基)(2,2’-二羟基联苯)环三磷腈的合成
将1.640mg(11.39mmol)4-羟基苯甲醛的钠盐加入至在4mL THF中的包含1.270mg(2.76mmol)四氯-(2,2’-二羟基联苯)环三磷腈的溶液之中。将反应混合物搅拌12小时。在用20mL THF将反应体系稀释后,通过离心取出钠盐。蒸发干燥后,产物用甲醇洗涤2次。分离出产物,产率为90%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=11.5(d,2JPP=94.8Hz,P0);27.5(t,2JPP=94.8Hz,P′0)ppm。
NMR 1H(CDCl3,200.13MHz):δ=6.78(m,2H,C’0 2-H);7.37(m,12H,C’0 3-H,C’0 5-H,C0 2-H);7.55(m,2H,C’0 4-H);7.82(m,8H,C0 3-H);9.95(s,4H,CHO)ppm。
NMR 13C{1H}(CDCl3,50.32MHz):δ=121.3(d,3JCP=4.6Hz,C’0 2);121.5(d,3JCP=7.3Hz,C0 2);126.5(d,4JCP=1.6Hz,C’0 5);128.4(d,3JCP=1.4Hz,C’0 6);129.9(s,C’0 3,C’0 4);131.4(s,C0 3);133.7(s,C0 4);147.5(d,2JCP=9.3Hz,C’0 1);154.8(t,2JCP=3.7Hz,C0 1);190.6(s,CHO)ppm。
步骤3:具有氯化末端的树枝状聚合物的合成
在0℃下,将3mL(0.66mmol)0.22mol.l-1二氯硫代磷基-N-甲基酰肼加入至在2mL THF中的包含129mg(0.16mmol)四(4-甲酰基苯氧基)(2,2’-二羟基联苯)环三磷腈的溶液之中。反应混合物在0℃下搅拌2小时。产物通过THF/戊烷洗涤而进行纯化,并以白色固体的形式分离出来,产率为95%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=11.5(d,2JPP=96Hz,P0);27.2(t,2JPP=96Hz,P′0);66.3(s,P1)ppm。
步骤4:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯末端的树枝状聚合物的合成
在环境温度下,向在4mL THF中的包含206mg(0.14mmol)先前步骤的具有氯化末端的树枝状聚合物的溶液之中,加入500mg(1.31mmol)在实施例31中获得的衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚,随后加入750mg(2.3mmol)碳酸铯。将反应混合物搅拌12小时,用20mL THF稀释,并通过离心取出铯盐。在蒸发出挥发物后,将残留物在最少量的THF中进行稀释,并用大大过量的戊烷进行沉淀。由此得到粘稠固体形式的预期产物,产率为90%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=11.5(d,2JPP=96Hz,P0);27.5(t,2JPP=96Hz,P′0);29.8(s,PO3Me2);65.9(s,P1)ppm。
NMR 1H(CDCl3,200.13MHz):δ=2.74(变形的t,3JHH=7.4Hz,16H,
CH 2
-CH2-N);3.04(变形的t,3JHH=7.4Hz,16H,CH2-
CH 2
-N);3.18(d,2JHP=9.1Hz,32H,N-CH2-P);3.72(d,3JHP=10.5Hz,96H,P(O)(OMe));6.78-7.69(m,60H,H芳族和CH=N)ppm。
步骤5:具有衍生自酪胺的氮杂-双膦酸钠盐末端的树枝状聚合物的合成
将35当量的溴三甲基硅烷缓慢加入至在3mL乙腈中的、包含200mg先前步骤的化合物的、在0℃和惰性气氛中维持的溶液之中。在添加结束时,在环境温度下将反应体系搅拌12小时。然后,将反应体系蒸发干燥,随后在环境温度下加入1mL甲醇。将反应体系搅拌1小时,随后蒸发干燥。再次重复该甲醇解操作,随后将粗残留物用乙醚洗涤数次。
为了NMR分析,随后将所得产物转化为其钠盐。首先将产物与水(1mL)放在一起,随后加入16当量的含水氢氧化钠(0.1966N)。将所得的溶液冻干,这使得能够得到白色粉末形式的化合物,产率为82%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=9.5(bs,PO3HNa);11.0(d,2JPP=95Hz,P0);27.1(t,2JPP=95Hz,P′0);65.7(s,P1)ppm。
实施例93:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯末端的第1代dendron的合成
所述“dendron”指缺少一个或多个键链的树枝状聚合物,所述缺少的键链由反应基团替代。
步骤1:二氯硫代磷基-(N-甲基)-(4-甲氧基苯基)-腙的合成
在0℃下,将对茴香醛(2.71mmol,330μL)加入至二氯硫代磷基-N-甲基酰肼(4.4mmol)在氯仿(22mL)中的溶液之中。将反应混合物搅拌12小时。蒸发出反应溶剂后,产物用醚洗涤,随后通过色谱法纯化。分离出白色粉末形式的产物,产率为90%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=66.9(s,P1)ppm。
NMR 1H(CDCl3,200.13MHz):δ=3.50(d,3JHP=14.1Hz,3H,CH3-N);3.87(s,3H,CH3-O);6.96(d,3JHH=8.1Hz,2H,C0 2-H);7.66(s,CH=N);7.68(d,3JHH=8.2Hz,2H,C0 3-H)ppm。
NMR 13C{1H}(CDCl3,50.32MHz):δ=31.8(d,2JCP=13.1Hz,CH3-N);55.4(s,CH3-O);114.2(s,C0 2);126.9(s,C0 4);128.9(s,C0 3);141.3(d,3JCP=18.7Hz,CH=N);161.2(s,C0 1)ppm。
步骤2:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯末端的第0代dendron的合成
在环境温度下,向在5mL丙酮中的包含596mg在实施例31中获得的衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(1.49mmol)的溶液之中,加入195mg二氯硫代磷基-(N-甲基)-(4-甲氧基苯基)-腙(0.66mmol),随后加入881mg碳酸铯(2.70mmol)。将反应混合物搅拌12小时,用20mL THF稀释,并通过离心取出铯盐。蒸发出挥发物后,将残留物在最少量的THF中进行稀释,并用大大过量的戊烷进行沉淀。由此得到粘稠固体形式的预期产物,产率为94%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=30.3(s,PO3Me2);66.6(s,P1)ppm。
NMR 1H(CDCl3,200.13MHz):δ=2.73(变形的t,3JHH=7.1Hz,4H,
CH 2
-CH2-N);3.03(变形的t,3JHH=7.1Hz,4H,CH2-
CH 2
-N);3.16(d,3JHP=9.0Hz,8H,N-CH2-P);3.30(d,3JHP=11.1Hz,3H,CH3-N),3.71(d,3JHP=10.4Hz,24H,P(O)(OCH3)2);3.84(s,3H,CH3-O);6.92(d,3JHH=8.8Hz,2H,C0 2-H);7.13(m,8H,C1 2-H,C1 3-H);7.59(s,CH=N);7.66(d,3JHH=8.7Hz,2H,C0 3-H)ppm。
NMR 13C{1H}(CDCl3,50.32MHz):δ=32.8(s,
CH 2
-CH2-N);33.0(s,CH3-N);49.4(dd,1JCP=157.4Hz,3JCP=7.1Hz,N-CH2-P);52.6(d,2JCP=5.2Hz,PO3Me2);55.4(s,CH3-O);58.1(t,3JCP=7.4Hz,CH2-
CH 2
-N);114.1(s,C0 2);121.3(d,3JCP=4.4Hz,C1 2);127.7(s,C0 4);128.4(s,C0 3);129.8(s,C1 3);136.3(s,C1 4);139.4(d,3JCP=4.5Hz,CH=N);149.0(d,2JCP=6.6Hz,C1 1);160.6(s,C0 1)ppm。
步骤3:具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸钠盐末端的第0代dendron的合成
将0.396mL溴三甲基硅烷(3.0mmol)缓慢加入至在3mL乙腈中的、包含286mg步骤2的化合物(0.29mmol)的、在0℃和惰性气氛中维持的溶液之中。在添加结束时,在环境温度下将反应体系搅拌12小时。然后,将反应体系蒸发干燥,随后在环境温度下加入1mL甲醇。将反应体系搅拌1小时,随后蒸发干燥。再次重复该甲醇解操作,随后将粗残留物用乙醚洗涤数次。
为了NMR分析,随后将所得产物转化为其钠盐。首先将产物与水(1mL)放在一起,随后加入4.60mL含水氢氧化钠(0.1966N)。将所得的溶液冻干,这使得能够得到白色粉末形式的dendron,产率为86%。
NMR 31P{1H}(CD3CN/D2O,81MHz):δ=10.1(s,PO3HNa);68.4(s,P1)ppm。
NMR 1H(CD3CN/D2O,500.33MHz):δ=2.99(变形的t,3JHH=7.5Hz,4H,
CH 2
-CH2-N);3.19(d,3JHP=10.6Hz,3H,CH3-N);3.34(d,2JHP=11.7Hz,8H,N-CH2-P);3.56(变形的t,3JHH=7.5Hz,4H;CH2-
CH 2
-N);3.73(s,3H,CH3-O);6.90(d,3JHH=8.7Hz,2H,C0 2-H);7.09(d,3JHH=8.1Hz,4H,C1 2-H);7.23(d,3JHH=8.1Hz,4H,C1 3-H);7.55(d,3JHH=8.5Hz,2H,C0 3-H);7.76(s,1H,CH=N)ppm。
NMR 13C{1H}(CD3CN/D2O,125.86MHz):δ=28.9(s,
CH 2
-CH2-N);32.6(d,2JCP=11.3Hz,CH3-N);52.3(d,1JCP=130.8Hz,N-CH2-P);55.4(s,CH3-O);57.5(s,CH2-
CH 2
-N);114.3(s,C0 2);121.5(d,3JCP=5.0Hz;C1 2);127.3(s,C0 4);128.8(s,C0 3);130.5(s,C1 3);134.0(s,C1 4);143.0(d,3JCP=3.8Hz,CH=N);148.9(d;2JCP=6.3Hz,C1 1);160.2(s,C0 1)ppm。
实施例94:具有PS核心并具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸末端的第0代树枝状聚合物的合成
步骤1:具有PS核心并具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯末端的第0代树枝状聚合物的合成
在0℃下和在惰性气氛中,向在8mL乙腈中的包含700mg在实施例31中获得的衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸二甲酯酚(1.75mmol)的溶液之中,加入0.058mL三氯硫代磷(0.57mmol),随后加入1.140g碳酸铯(3.50mmol)。混合物在环境温度下搅拌12小时,随后通过离心去除形成的盐。蒸发出反应溶剂后,将产物在最少量的THF中进行稀释,并通过加入大量戊烷进行沉淀。所述通过沉淀的洗涤使得能够分离出油形式的产物,产率为98%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81MHz):δ=30.3(s,P(O)(OCH3)2);57.0(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3,300.13MHz):δ=2.79(变形的t,3JHH=7.3Hz,6H,
CH 2
-CH2-N);3.05(变形的t,3JHH=7.3Hz,6H,CH2-
CH 2
-N);3.18(d,2JHP=9.0Hz,12H,N-CH2-P);3.72(d,3JHP=10.5Hz,36H,P(O)(OCH3)2);7.11(d,3JHH=8.0Hz,6H,C0 2-H);7.22(d,3JHH=8.0Hz,6H,C0 3-H)ppm。
步骤2:具有PS核心并具有衍生自酪胺的氮杂-双-膦酸钠盐末端的第0代树枝状聚合物的合成
在0℃下和在惰性气氛中,将492μl溴三甲基硅烷(3.7mmol)缓慢加入至在3mL乙腈中的包含325mg于先前步骤获得的第0代树枝状聚合物(0.27mmol)的溶液之中,所述树枝状聚合物具有衍生自酪胺的氮杂-膦酸二甲酯末端。在添加结束时,在环境温度下将反应体系搅拌12小时。然后,将反应体系蒸发干燥,随后在环境温度下加入2.5mL甲醇。将反应体系搅拌1小时,随后蒸发干燥。再次重复该甲醇解操作,随后将产物用乙醚洗涤数次。
为了NMR分析,随后将所得产物转化为其钠盐。首先将产物与水(1mL)放在一起,随后加入6.22mL含水氢氧化钠(0.1966N)。在树枝状聚合物完全溶解后,将溶液冻干,这使得能够得到白色粉末形式的树枝状聚合物,产率为75%。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN,81MHz):δ=10.2(s,PO3HNa);58.5(s,P0)ppm。
NMR 1H(D2O/CD3CN,200.13MHz):δ=3.01-4.30(m,24H,CH2);7.51-7.63(m,12H,C0 2-H,C0 3-H)ppm。
NMR 13C{1H}(D2O/CD3CN,50.32Mz):δ=31.8(s,
CH 2
-CH2-N);55.5(d,1JCP=128.3Hz,N-
CH 2
-P);60.6(s,CH2-
CH 2
-N);124.2(d,3JCP=4.48Hz,C0 2);133.7(s,C0 3);137.5(s,C0 4);152.1(d,2JCP=8.7Hz,C0 1)ppm。
实施例95:Salamonczyk型含磷树枝状聚合物的合成
步骤1:衍生自酪胺的二苯氧基氨基膦的合成
用于制备这种分子的实验方案受到Salamonczyk用于增大其树枝状聚合物的方案(Tetrahedron Lett.2000,41,1643)的影响。在氩气中,将在实施例31中获得的氮杂双膦酸酯酪胺衍生物在Schlenk管中称重(2.3g),并溶解在10mL蒸馏过的THF中。将二乙基氨基二氯膦(0.5mL)置于另一Schlenk管中,并溶于5mL蒸馏过的THF中。将两个Schlenk管置于-70℃。然后将1.4mL三乙胺加入二氯膦溶液中,随后仍在-70℃下将氮杂双膦酸酯酪胺的溶液用插管引至该混合物上。在低温下继续搅拌半小时,随后在环境温度下搅拌4小时。混合物然后在氩气中于C盐上过滤,随后在减压下去除溶剂。干燥的残留物保留在氩气和低温下,并且无需其他处理而用于下面的合成中。
NMR 31P{1H}(CDCl3):δ=30.4(s,PO3Me2);144.5(s,Et2NP)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=1.00(t,3JHH=7.2Hz,6H,C
H 3CH2);2.70(m,4H,N-C
H 2CH2);3.00(m,4H,CH2C
H 2P);3,11-3.23(m,12H,CH2P,CH3C
H 2);3.69(d,3JHP=6.9Hz,24H,CH3O);6.90(d,3JHH=8.4Hz,4H,C2H);6.97(d,3JHH=8.4Hz,4H,C3H)ppm。
步骤2:与Salamonczyk型第0代树枝状聚合物的偶联
在氩气中,将2.95g在步骤1中获得的二乙基氨基膦溶解在10mL二氯甲烷中。在环境温度下向其中加入在10mL二氯甲烷中的219mg(S)P(O-(CH2)3OH)3(如G.M.Salamonczyk,Tetrahedron Lett.2000,41,1643中所述进行合成)的溶液。将该混合物加入至在5mL乙腈中的400mg四唑溶液之中。将如此获得的溶液在环境温度下和在氩气中搅拌3小时,随后向其中加入相当于一药刀尖量的硫,并在环境温度下继续搅拌直至所有膦被硫化(通过31P NMR控制),这大约需要5天。过滤混合物,随后蒸发出溶剂。然后,在硅胶上用洗脱剂CHCl3/MeOH(90/10)的混合物对干燥的残留物实施色谱法。Rf=0.41
NMR 31P{1H}(CDCl3):δ=30.3(s,PO3Me2);62.3(s,P1);71.7(s,P0)ppm。
NMR 1H(CDCl3):δ=2.08(q,3JHH=5.7Hz,6H,CH2C
H 2CH2);2.75(m,12H,C
H 2C6H4);3.04(m,12H,NC
H 2);3.19(d,2JHP=9.2Hz,24H,CH2P);3.73(d,3JHP=10.5Hz,72H,CH3O);4.18(dt,3JHH=5.7Hz,3JHP=8.7Hz,6H,CH2OP(S));4.33(dt,3JHH=6.2Hz,3JHP=9.2Hz,6H,CH2OP(S)),7.05(d,3JHH=7.8Hz,12H,C2H);7.18(d,3JHH=7.8Hz,12H,C3H)ppm。
NMR 13C{1H}(CDCl3):δ=30.6(dd,3JCP=3JCP=7.6Hz,CH2 CH2CH2);33.0(s,
CH2C6H4);49.4(dd,1JCP=159.0Hz,3JCP=7.7Hz,NCH2P);52.8(d,2JCP=7.4Hz,OCH3);58.2(t,3JCP=7.6Hz,CH2 CH2N);64.4(d,2JCP=3.7Hz,P(S)O
CH2CH2CH2);65.5(d,2JCP=5.2Hz,CH2OP(S)OC6H4);120.8(d,3JCP=5.0Hz,C2);130.0(s,C3);136.6(s,C4);148.9(d,2JCP=7.2Hz,C1)ppm。
步骤3:具有衍生自酪胺的氮杂双膦酸钠盐末端的Salamonczyk型第0代树枝状聚合物的合成
将350mg具有氮杂双膦酸酯末端的树枝状聚合物溶于5mL无水乙腈中;随后在0℃下使用注射器向其中逐滴加入0.420mL BrTMS(即1.05当量的BrTMS/P-OMe键)。在0℃下30分钟后,去掉冰浴,并在环境温度下继续搅拌过夜。将混合物置于真空中。向干燥的残留物中加入5mL MeOH,并搅拌1小时。置于真空中后,在环境温度下用5mL蒸馏水将干燥的残留物水解1小时。冻干后,粉末用10mL醚洗涤2次。获得产物,产率为83%。加入6.4mL 0.1966M NaOH溶液以形成单钠盐并使产物成为水溶性的。冻干后,以定量方式获得产物,并且无需另外纯化。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3CN):δ=10.5(s,PO3HNa);62.8(s,P1);70.8(s,P0)ppm。
NMR 13C{1H}(D2O/CD3CN):δ=31.9(s,
CH2C6H4);33.0(bd,3JCP=9.0Hz,CH2 CH2CH2);54.9(bd,1JCP=130.9Hz,NCH2P);60.6(bs,CH2 CH2N);67.6(bs,P(S)O
CH2CH2CH2);69.0(bs,
CH2OP(S)OC6H4);124.3(d,3JCP=3.4Hz,C2);133.6(s,C3);137.2(s,C4);152.2(d,2JCP=7.4Hz,C1)ppm。
实施例96:具有双-膦酸酯表面的碳硅烷型树枝状聚合物的合成
步骤1:烯丙基氨基双膦酸酯的合成
将含水甲醛(3.27mL,2.2当量,44mmol)缓慢加入烯丙胺(1.5mL,20mmol)在THF(6mL)中的溶液之中。搅拌15分钟后,加入亚磷酸二甲酯(4.03mL,2.2当量,44mmol),并在环境温度下将溶液剧烈搅拌20小时。加入1.6mL甲醛,并在搅拌15小时后,将溶液用15mL水稀释,随后用100mL CH2Cl2萃取。有机相用MgSO4干燥,过滤,随后在减压下浓缩。所得油用30mL醚洗涤2次,随后干燥。产率为76%。
NMR 31P{1H}(CDCl3,81.01MHz):δ=30.5(s,P=O)。
NMR 1H(CDCl3);200.13MHz):δ=3.01(d,4H,2JHP=9.1Hz,PCH2);3.26(m,2H,
CH 2
-CH);3.63(d,12H,3JHP=10.6,POMe);5.10(m,2H,CH2=);5.67(m,1H,CH=)。
步骤2:具有氮杂双膦酸酯末端的碳硅烷树枝状聚合物的合成
根据文献[L.-L.Zhou,J.Roovers,Macromolecules 1993,26,963]中所述程序制备在外周有8个Si-Cl键的第1代树枝状聚合物。根据[D.Seyferth,D.Y.Son,Organometallics 1994,13,2682]所述程序,使用LiAlH4/醚来实现到Si-H键的转变。将500mg(1.55mmol)的在外周有8个Si-H键的树枝状聚合物与8.4当量的在步骤1中获得的N-烯丙基-氮杂-双-膦酸酯(即13.64mmol)以及2滴溶于异丙醇的铂催化剂(H2PtCl6,nH2O)相混合。混合物在70℃下搅拌12小时,随后在环境温度下搅拌过夜。去除溶剂并用己烷洗涤干燥的残留物。然后,将产物通过二氧化硅柱上的色谱法进行纯化,从而获得产物,产率为65%。
NMR 31P{1H}(CDCl3)δ=30.1ppm。
步骤3:具有氮杂-双-膦酸(钠盐)末端的碳硅烷树枝状聚合物
将400mg(0.15mmol)在外周有8个氮杂-双-膦酸酯基团的碳硅烷树枝状聚合物溶解在4mL刚蒸馏过的乙腈中,并置于0℃。然后利用注射器逐滴加入8.4当量的BrTMS(即1.28mmol)。在0℃下30分钟并在环境温度下过夜后,将混合物置于真空中,并将干燥的残留物进行甲醇解随后水解。冻干后,固体用醚洗涤。对于每单位PO3H2表面官能团添加1当量的NaOH(0.1955N,水溶液)导致产生相应的钠盐,产率为68%。
NMR 31P{1H}(D2O/CD3COCD3)δ=10.9ppm。
实施例97:具有衍生自甘氨酸的氨基双膦酸表面的聚-L-赖氨酸树枝状聚合物
步骤1:[双-(二甲氧基-磷酰基甲基)]氨基酸的去保护和偶联
在25℃下,将100mg第1代BHA-Lysine-100%BOC(Aldrich)树枝状聚合物溶解在包含30%三氟乙酸的20mL二氯甲烷中3小时。蒸发出挥发物后,将粗产物在减压下干燥过夜,随后在0℃下与8当量的三乙胺一起溶解在1mL无水DMF中。在氩气中,将8.8当量的在实施例51(n=1)中获得的氮杂-双-膦酸酯羧酸置于另一烧瓶中,并在0℃下溶解在5mL无水DMF中。然后,在氩气中,加入8.8当量的1-羟基苯并三唑(HOBt),在0℃下继续搅拌15分钟,随后加入8.8当量的1.3-二环己基碳二亚胺(DCC)。混合物在0℃下搅拌30分钟,随后在环境温度下搅拌1小时。观察到形成沉淀。然后加入在0℃下的去保护的聚-L-赖氨酸第1代树枝状聚合物在1mL无水DMF中的溶液,在0℃下继续搅拌15分钟,随后在环境温度下搅拌过夜。通过在5μ微孔针筒式过滤器上过滤来去除沉淀,随后将溶液冻干。产物通过溶于最少量的CH2Cl2并在大量乙醚中沉淀来纯化。将这些沉淀过程重复3次以去除痕量的HOBt。得到略带别种颜色的白色粉末形式的产物,产率为65%。
NMR 31P-{1H}(CDCl3)δ=30.2ppm。
步骤2:膦酸末端
在惰性气氛中,将4mL刚蒸馏过的乙腈加入至0.2mmol先前步骤的具有氮杂双-膦酸酯末端的第1代聚-L-赖氨酸型树枝状聚合物中,并将混合物冷却至0℃。随后逐滴加入12.8mmol BrTMS(即64当量)。混合物在0℃下维持30分钟,随后在环境温度下再搅拌15小时。在减压下去除乙腈,随后如上述情况中一样将混合物进行甲醇解和水解。干燥的残留物然后用THF/乙醚(1/9)混合物洗涤2次。然后,将粉末在真空中干燥,从而产生纯的产物,产率为68%。
NMR 31P-{1H}(D2O,CD3COCD3)δ=10.6ppm。
步骤3:钠盐
通过对于在先前步骤中获得的分子中的每单位-PO3H2基团加入1当量的0.1955N氢氧化钠水溶液而得到钠盐。冻干后分离出白色粉末形式的树枝状聚合物,产率为86%。
NMR 31P-{1H}(D2O,CD3COCD3)δ=18.5ppm。
实施例98:具有氮杂-双-膦酸系表面的树枝状聚合物用于培养细胞的用途
其钠盐形式的具有氮杂-双-膦酸系表面的GC1树枝状聚合化合物(实施例36)主要用于培养外周血单核细胞:
GC1(酸形式)
GC1(钠盐)
这种化合物可以以低于或等于1mg/ml的浓度溶解在盐溶液例如PBS缓冲液中。在无致热原的无菌PBS(Cambrex Bio Science,Verviers,BELGIUM)中,例如以2mM(大约1mg/ml)即100×的浓度制备GC1储液,其随后通过在0.2μm微膜上过滤或辐射来灭菌;这些溶液保存在4℃。
用树枝状聚合物例如GC1培养细胞的方法
将通过密度梯度离心(Ficoll-Hypaque,Amersham PharmaciaBiotech,Upsalla,SWEDEN)从健康成人供体获得的外周血单核细胞(PBMC)培养在无菌的细胞培养烧瓶中,浓度为1.5×106个细胞/mlRPMI 1640型细胞培养基,25mM Hépès/Ultraglutamine 1(CambrexBio Science,Verviers,BELGIUM),所述培养基补充有:
i)1mM丙酮酸钠(Invitrogen Corporation,Paisley,UNITEDKINGDOM);
ii)100μg/ml链霉素和100U/ml青霉素(Cambrex Bio Science,Verviers,BELGIUM);
iii)10体积%的于56℃经去补体30分钟的胎牛血清(Invitrogen Corporation,Paisley,UNITED KINGDOM)(FCS);
iv)以2mM的浓度溶解在无致热原的无菌PBS中的20μM GC1树枝状聚合物;
v)将200U/ml重组人IL2(Sanofi-Synthélabo,Paris,FRANCE)加入如此产生的培养基中。
在孵育箱中,于37℃、恒湿下,和在空气中含5%CO2的气氛中,使培养进行数日。在培养期间定期更换培养基,例如更换三分之一或二分之一体积,例如开始时每3天一次,随后每2天一次,和甚至当细胞处于指数生长期时每天一次。随着细胞数目的扩大,增加培养体积以使细胞浓度维持在0.7-1.5×106/ml。更新的细胞培养基补充有10%FCS、20μM GC1树枝状聚合物和200U/ml(总培养体积)的重组人IL2。这些体外培养持续15-25天。
在GC1树枝状聚合物的作用下,从PBMC纯化出的单核细胞培养物的激活和维持(图14)
将从PBMC纯化出的单核细胞(在CD14+细胞柱上的阳性磁力挑选,Miltenyi Biotech或StemCell Technologies Inc.系统)在上述条件下培养,但不含IL2。
在3-6天内,在单核细胞培养基中GC1(20μM)的存在引起细胞的形态学改变(例如,单核细胞增大,图14A)和表型改变(例如,由流式细胞术所测量的,标记物HLA-A、B和C;CD14;HLA-DR表达的减少,所述流式细胞术借助于抗-HLA A、B和C-PC5抗体:克隆G46-2.6,BD Biosciences;抗-CD14-PE抗体:克隆RMO52;和抗-HLA DR-FITC抗体:克隆Immu-357,Beckman-Coulter)(图14B)。
这些形态学和表型改变导致在GC1存在下培养的单核细胞的激活。
例如,观察到诱导了单核细胞的吞噬能力的增强,所述诱导例如通过发荧光的细菌(牛分枝杆菌(Mycobacterium bovis)BCG)的内在化来证实,所述发荧光的细菌是通过转染编码绿色荧光蛋白(GFP)的质粒而产生的(用200个细菌/单核细胞的感染复数来感染单核细胞)。通过流式细胞术(检测GFP)来定量内在化。单核细胞的激活还可通过在培养基中存在GC1树枝状聚合物的情况下转录因子NF-κB的核转运增加来证明。用试剂盒“Nuclear Extract”(Active Motif)来制备细胞核提取物,用试剂盒“Micro BCA Protein Assay ReagentKit”(Pierce Biotechnology)来测量提取物的蛋白质浓度,用试剂盒“Trans AM NF-κB p50 Chemi”(Active Motif)通过发光计(MithrasLB940,Berthold Biotechnologies)来定量在蛋白质的细胞核提取物中的NF-κB(图14C)。
用GC1树枝状聚合物培养的单核细胞的所述激活最终导致培养的单核细胞的维持:用GC1树枝状聚合物培养的单核细胞的计数总是高于不用GC1树枝状聚合物培养的单核细胞的计数。在GC1作用下培养的单核细胞的维持与培养物中凋亡的单核细胞的百分比减少(通过在流式细胞术中膜联蛋白V阳性细胞的百分比而测量的,“AnnexinV-FITC Detection Kit I”,BD Biosciences)有关(图14D)。GC1树枝状聚合物对于体外培养的人单核细胞具有抗凋亡作用。
通过用GC1树枝状聚合物进行培养而扩增的细胞的表型(图1A-1G)
在开始培养时(t0),随后在用GC1树枝状聚合物培养2周后,通过免疫学标记物进行细胞表型分析,并通过流式细胞术(XL Epics细胞计数器,Beckman-Coulter-Immunotech,Marseille,FRANCE)来进行揭示。在使用GC1树枝状聚合物的培养物中,观察到在所有测试供体中培养的细胞主要变成NK细胞,所述NK细胞在培养开始时仅为少数。所提出的实例在培养开始时包括23%的NK细胞,和在用GC1体外培养2周后包括76%的NK细胞。这些细胞通过其表型CD3-CD16+CD56+进行鉴定(抗-CD3-FITC/抗-CD56-PC5抗体:克隆UCHT1/NKH-1,抗-CD16-PE抗体:克隆3G8,Beckman-Coulter-Immunotech,Marseille,FRANCE)。其鉴定通过NK细胞的各种特异性标记物NCR NKp30和NKp44以及NKR NKG2D和CD85j的存在来证实(抗-NKp30抗体:克隆Z25,抗NKp44-PE抗体:克隆Z231,抗-NKG2D抗体:克隆ON72,抗-CD85j(ILT2)抗体:克隆HPF1,Beckman-Coulter-Immunotech,Marseille,FRANCE)。此外,用GC1扩增的这些NK细胞出乎意料地表达Toll-样受体-2(TLR2),所述受体通过流式细胞术使用抗-TLR2-PE抗体(克隆TL2.1,BioLegend,SanDiego,California,USA)来进行检测。
用GC1树枝状聚合物体外培养PBMC15天后的淋巴细胞组成(图2A-2D)
从健康成人供体获得的PBMC用GC1培养15天,随后通过总活细胞计数来进行计数(Ntot)。每个培养物的整个群体由通过流式细胞术鉴别的各种亚群组成:只检测NK细胞、γδT和CD8+αβT淋巴细胞(抗-TCR-Vγ9-FITC抗体:克隆IMMU360,抗-CD8-PE抗体:克隆B9.11,Beckman-Coulter-Immunotech,Marseille,FRANCE),它们的比例根据供体而变。每个亚型的细胞数目通过下列计算来获得:
[每个亚群的细胞数目=Ntot×这个培养物中该亚群的%]
将构成用GC1获得的细胞系的亚群的计数与在培养开始时进行的和在不含GC1树枝状聚合物的相同条件下所产生的培养物中进行的相同计数进行比较。利用来自所有测试供体的细胞,有GC1的淋巴细胞培养有利于活NK细胞的增殖。
这些结果证明,GC1树枝状聚合物对人淋巴细胞具有普遍的免疫刺激特性。
从PBMC开始在体外用GC1树枝状聚合物培养的NK细胞的扩增(图3)
在实验开始时,随后在3.5周的培养结束时,对从健康供体的PBMC开始在前文所述条件下进行培养而获得的NK细胞进行计数。将NK细胞数目的增加与从PBMC开始在不含GC1树枝状聚合物的相同条件下进行培养而获得的NK细胞数目的增加进行比较(每个点代表一个不同的供体)。这些结果证明,GC1树枝状聚合物对于人NK细胞具有免疫刺激特性。
从癌症患者的PBMC开始用GC1树枝状聚合物进行体外培养的NK细胞的扩增(图11)
此外,从来自患有多发性骨髓瘤的癌症患者的PBMC开始,在前述条件下培养,在2.5周的培养结束时得到类似结果。在14个健康供体和14个癌症患者的情况下,将在GC1存在下NK细胞数目的增加(实心圆圈)与从PBMC开始在不合树枝状聚合物的相同条件下进行培养而获得的NK细胞数目的增加(空心圆圈)进行比较。
在不同的细胞因子存在下,从PBMC开始用GC1树枝状聚合物进行体外培养的NK细胞的扩增(图12A、12B)
通过将GC1添加与各种细胞因子进行组合,证实了上文得到的结果。因此,从来自健康供体的PBMC开始获得的NK细胞在GC1与下列细胞因子存在下进行培养:IL2(200U/ml,即8ng/ml)、IL15(10ng/ml)、或IL2(200U/ml,即8ng/ml)和IL15(10ng/ml)的混合物。
所得到的代表4个供体的结果证明,单独的IL15、以及单独的IL2、或相组合的IL15和IL2使得能够NK细胞在GC1存在下进行扩增。不同的树枝状聚合物对淋巴样细胞特别是人NK细胞的生物活性(图4A-4B)
测定出测试GC1树枝状聚合物对于人NK细胞体外扩增的活性浓度为1-100μM,其最佳点为20μM(图4A)。在表面上携带相同的氮杂双膦酸系官能团、但为连续代的树枝状聚合物(GC0<GC1<GC2)对于人NK细胞的体外扩增(培养条件如前文所述)具有与GC1一样的免疫刺激特性(图4B),特别是在浓度为20μM时。衍生自酪胺的酚-氮杂双膦酸系单体在同样的测试中没有活性。
在前述条件下,其他树枝状聚合物,特别是实施例5、15、26、49、71和76的那些已与GC1树枝状聚合物(实施例36)并与不含树枝状聚合物的培养基(图13中的0点)相比较地进行测试。在培养2.5周后,对于每种测试树枝状聚合物,测定了所获得的NK细胞的百分比和总数目(图13)。
用GC1树枝状聚合物获得的NK细胞的功能性:
1.建立细胞间相互作用的完整能力(trogocytose)(图5A-5C)
正常的淋巴样细胞在任何效应物应答前活跃地连接在其靶标的表面上(这个现象称为trogocytose)。在体外由于GC1树枝状聚合物获得并在细胞内用CMTMR(Molecular Probes,Eugene,Oregon,USA)标记的NK细胞(在1ml加入了1μl CMTMR的补加RPMI 1640培养基中于37℃将5×106个细胞孵育30分钟,随后用10ml补加RPMI 1640培养基漂洗5次)与整合了绿色荧光膜标记PKH67(Sigma-Aldrich,Saint-Louis,Missouri,USA)的靶癌细胞(B淋巴瘤(图5A)和结肠癌(图5B))一起孵育(在环境温度下,在250μl加入了1/500的PKH 67的稀释剂C Sigma-Aldrich中将5×106个细胞孵育5分钟,随后加入250μl FCS,在环境温度下孵育1分钟,随后用10ml补加RPMI 1640培养基漂洗3次)。在37℃孵育箱中,在恒湿下和在空气中含5%CO2的气氛下,于多孔板(圆底96孔)中进行孵育(6×105个每种细胞在含10%FCS的100μl补加RPMI 1640中进行培养;多孔板于800rpm离心2分钟),于在37℃孵育1小时结束时,通过用包含0.5mM EDTA的PBS进行洗涤来分离复合的细胞,随后通过流式细胞术(FACSCalibur and Cell Quest Software,BD Biosciences,Mountain View,California,USA)来测量NK细胞对于标记物PKH 67的获取(trogocytose或突触转移)(在时间为0时,随后在60分钟孵育结束时,测量所有NK细胞的平均绿色荧光强度)。用GC1树枝状聚合物获得的NK细胞对于两种不同类型癌细胞(B淋巴瘤、癌)具有与正常NK细胞相同的功能性trogocytose。
在突触转移后,将细胞轻轻地重悬浮,沉积于包被有聚-L-赖氨酸的玻璃板上(Sigma-Aldrich,Saint-Louis,Missouri,USA),在37℃孵育5分钟。在通过包含4%低聚甲醛的PBS进行固定后,洗涤细胞,并用包含90%甘油和2%1-4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷的PBS覆盖(DABCO,Sigma-Aldrich,Saint-Louis,Missouri,USA),和盖上盖玻片。用LSM410装置(Zeiss,Jena,GERMANY)获得的共聚焦显微镜照片(箭头,图5C)显示了,在其相互作用过程中用GC1树枝状聚合物获得的NK细胞(细胞质为红色)对(靶)绿色癌细胞的trogocytose。
这些结果证明,用GC1树枝状聚合物进行培养不影响所得NK细胞的相互作用能力。
用GC1树枝状聚合物获得的NK细胞的功能性:
2.激活剂受体NKp30和NKG2D的功能性(重导向裂解(lyseredirigée))(图6A-6B)
通过常规重导向裂解实验测试在用GC1树枝状聚合物产生的NK细胞表面上表达的主要裂解激活剂受体的功能性。简言之,这个测试包括借助于对这些激活剂受体特异的抗体触发NK细胞的杀伤活性(图6A),因而杀伤活性发生在特定细胞上:P815鼠肥大细胞瘤(在补充有1mM丙酮酸钠、100μg/ml链霉素和100U/ml青霉素、10体积%FCS的RPMI 1640,25mM Hépès/Ultraglutamine 1中培养),如果NK细胞没有被激活,所述P815鼠肥大细胞瘤是不会被杀死的。P815靶细胞带有51Cr(10mCi/ml的硫酸铬-51Cr,ICN Biomedicals,CostaMesa,California,USA)(2×106个细胞用20μl硫酸铬在37℃孵育1小时,随后用1ml培养基冲洗3次)。然后,将3000个有负荷的靶细胞与人NK细胞及下列抗体一起放置4小时(在37℃的孵箱中,在恒湿下和在空气中含5%CO2的气氛中):任何抗体,非特异性抗体:4μg/ml对照同种型(小鼠IgG1:克隆679.1Mc7,Beckman-Coulter-Immunotech,Marseille,FRANCE)、4μg/ml抗-NKG2D抗体(克隆ON72,Beckman-Coulter-Immunotech,Marseiille,FRANCE)、4μg/ml抗-NKp30抗体(克隆AZ20,Innate Pharma,Marseille,FRANCE)。在800rpm离心2分钟后,孵育以200μl的总体积在多孔板(圆底96孔)中进行。
效应细胞与靶细胞的比率(E∶T)在此分别为10∶1(即30000个效应细胞和3000个靶细胞)和3∶1(即9000个效应细胞和3000个靶细胞)。
在每次试验中,在100μl培养基中测量由靶释放的51Cr,得到3次相同实验的平均值。对于每次实验条件(所用的抗体),测量下列放射性(cpm):
-MR:由单独的靶细胞整合的51Cr的总量;
-SR:由单独的靶自发释放的51Cr;
-X:在测试中测量的51Cr的释放。
使用下式得到每次实验中的特异性裂解的百分比:
[特异性裂解(%)=(X-SR)/(MR-SR)]
显示的结果(图6B)证明了由用GC1获得的NK系表达的激活剂受体NKG2D和NKp30的功能性。
用GC1树枝状聚合物获得的NK细胞的功能性:
3.其溶细胞活性的未变的控制(图7A-7C)
用GC1树枝状聚合物获得的NK细胞面对潜在的靶细胞通常控制其直接的溶细胞活性:它们不裂解静止的自体淋巴细胞(相同的I类MHC单倍型细胞),但非常有效地裂解常规的K562和Daudi靶(分别为慢性髓细胞性白血病细胞和伯基特淋巴瘤细胞,两者均缺乏I类MHC分子)。如前述实验中一样测量特定靶细胞(伯基特淋巴瘤Daudi、LMCK562或NK的自体PBMC)的直接裂解(没有再添加抗体),E∶T比为30∶1-0.2∶1。显示的结果证明,用GC1树枝状聚合物所进行的培养不影响所得NK细胞的溶细胞能力。
用GC1树枝状聚合物获得的NK细胞的功能性:
4.广谱抗肿瘤活性(图8)
用GC1获得的NK细胞对于分为白血病和癌的广泛范围的靶癌细胞发挥其细胞毒性。如前文所述,以1∶1(白色柱)和10∶1(灰色柱)的E∶T比通过51Cr释放来测量靶细胞的裂解。这些结果证明,用GC1树枝状聚合物所进行的培养不影响所得NK细胞对于广泛范围的癌细胞的溶细胞能力。
实施例99:评估具有氮杂-双-膦酸系表面的树枝状聚合物的体外毒性
在无致热原的PBS中进行1mg/ml GC1的悬浮,并通过在具有0.22μm孔径的膜上过滤而对所得溶液进行灭菌。
通过静脉内途径,以0(对照)、10、100或1000μg/动物的量,在120天的时间内每3天一次,分别对4组(每组5只)BALB/c小鼠施用该悬浮液。
没有观察到毒性。
实施例100:通过具有氮杂-双-膦酸系表面的树枝状聚合物而扩增的NK细胞在癌症治疗中的用途
所选择的动物模型是接受了人肿瘤细胞异种移植的免疫缺陷小鼠模型。
超过3个月大的雄性和雌性免疫缺陷小鼠的饲养条件为:严格无菌的环境、用已过滤和灭菌的空气通风的隔离器、22℃和40%湿度、12小时白天/12小时夜晚的循环。笼子、饮水管和水在高压灭菌器中于120℃灭菌30分钟,并且食物以及垫草通过γ辐射进行处理。所有操作以无菌方式在层流通风橱中进行。
通过腹膜内注射0.3-0.4ml 2mg/ml依托咪酯而对小鼠实施全身麻醉。然后,将悬浮在200μl PBS中的1×107个白血病肿瘤细胞K562经皮下注射到小鼠背部。
当肿瘤达到长度约1cm时(注射后大约2-3周),将在如实施例49中所述的GC1化合物存在下培养的、从人PBMC获得的人NK细胞,通过静脉内途径,在邻近肿瘤处,以0(对照)、104、106或108个细胞/动物的量分别施用于4组(每组5只)小鼠。在细胞第1次施用后3-5周,重复该操作。
定期测量肿瘤体积。
获得的初步结果显示,利用GC1化合物制备的NK细胞的施用可以抑制肿瘤生长。
实施例101:具有氮杂-双-膦酸系表面的树枝状聚合物在癌症治疗中的用途
所选择的动物模型是接受了人肿瘤细胞异种移植的免疫缺陷小鼠模型。
超过3个月大的雄性和雌性免疫缺陷小鼠的饲养条件为:严格无菌的环境、用已过滤和灭菌的空气通风的隔离器、22℃和40%湿度、12小时白天/12小时夜晚的循环。笼子、饮水管和水在高压灭菌器中于120℃灭菌30分钟,并且食物以及垫草通过γ辐射进行处理。所有操作以无菌方式在层流通风橱中进行。
通过腹膜内注射0.3-0.4ml 2mg/ml依托咪酯而对小鼠实施全身麻醉。然后,将悬浮在200μl PBS中的1×107个白血病肿瘤细胞K562经皮下注射到小鼠背部。在移植的第10天,肿瘤的长度达到大约1cm。
在无致热原的PBS中进行1mg/ml GC1的悬浮,并通过在具有0.22μm孔径的膜上过滤而对所得溶液进行灭菌。
在移植后的第10天,通过静脉内途径,以0(对照)、10、100或1000μg/动物的量,在120天的时间内每3天一次,分别对4组(每组5只)小鼠施用该悬浮液。
定期测量肿瘤体积。
获得的初步结果显示,GC1的施用可以抑制肿瘤生长。
实施例102:具有氮杂-双-膦酸系表面的荧光树枝状聚合物用于标记淋巴细胞的用途
将实施例89的荧光树枝状聚合物(GC1F)置于总淋巴细胞的体外培养物中,并将混合物孵育4小时、24小时或15天。然后,通过流式细胞术来分析细胞:基于它们的形态学而对淋巴细胞进行选择(图10A),随后分析其由于荧光树枝状聚合物而引起的荧光(图10B)。
对于在单独的IL2、IL2+GC1F或IL2+GC1(无荧光)存在下维持的淋巴细胞的荧光所进行的比较(图10B)显示,在培养15天后在淋巴细胞上获得与树枝状聚合物有关的荧光,而在共孵育4小时后没有检测到任何信号,和在共孵育24小时后只能观察到非常小的变化。
Claims (67)
1.具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物用于刺激细胞培养物生长或激活培养细胞的用途。
2.根据权利要求1的用途,其中所述细胞为造血细胞。
3.根据权利要求1或2的用途,其中具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物用于从生物样品制备富含表达受体NKG2D的淋巴样细胞系细胞的细胞组合物。
4.根据权利要求1-3中任一项的用途,其中具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物为第n代并且包括化合价为m的中央核§,所述核可以与优选互相相同的键链建立m-2个键,条件是m大于2,或者可以建立m-1个键,条件是m大于1,或者可以建立m个键,m表示1-20,特别是1-10,更特别是1-8的整数,和n表示0-12的整数,所述键链的构成为:
●当n大于或等于1时,在每个键上以树样结构环绕核固定的代链,给定代的代链
-连接在紧低于给定代的那一代的代链上,或当给定代为第1代时,连接在核上,和
-连接在紧高于给定代的那一代的至少2个代链上,或当给定代为第n代时,任选地连接在至少一个中间链上,
末端基团固定在每个第n代代链的末端上或必要时固定在每个中间链的末端上,或
●当n为0时,在每个键上环绕核固定的中间链,末端基团固定在每个中间链的末端上;
所述末端基团由下式表示:
其中
A1表示N;P=Y基团,其中Y表示O、S、或任何原子;N-R基团;或C-R基团;R表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR′R″基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R′和R″互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
A2表示单键或含有1-6个成员的线性、支化或环状烃链,每个所述成员任选包含一个或多个杂原子,所述杂原子优选选自硫、氧、磷或氮原子,更优选氮原子,并且每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:H、含1-16个碳原子的烷基、卤素、-NO2基团、-NRR′基团、-CN基团、-CF3基团、羟基、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-24个碳原子的芳基或其中杂元素优选选自氧、氮或硫的杂芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R和R′互相独立地表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
A3表示H,或含有1-6个成员的线性、支化或环状烃链,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自硫、氮、磷或硅,更优选氮,每个成员可以任选由至少一个选自下列的基团取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基或
每个OX,对于每个膦酸系基团来说是相同或不同的,表示OH,O烷基,其中所述烷基包含1-16个碳原子,O芳基,其中所述芳基包含6-24个碳原子,O芳烷基,其中所述芳烷基包含7-24个碳原子,O烷基芳基,其中所述烷基芳基包含7-24个碳原子,OSiR′1R′2R′3,其中R′1、R′2和R′3相同或不同,表示含1-16个碳原子的烷基,或O-M+,其中M+是元素周期表中IA、IB、IIA、IIB或IIIA、IIIB族的元素的阳离子,M+优选选自钠、钾、铜、钙、钡、锌、镁、锂和铝原子的阳离子,或含1-100个碳原子的烃基,或含0-100个碳原子的含氮基团,例如NR1R2R3R4 +,其中R1、R2、R3和R4互相独立地表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
所述中央核§表示包含1-500个原子的基团,并任选包含一个或多个杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷或硅。
5.根据权利要求4的用途,其中所述核与m个相同的键链建立m个键,所述键链的构成为:
●在每个键上以树样结构环绕核固定的代链,每个离中央核最远的那代的链的末端固定在末端基团或中间链上,和每个中间链的末端固定在末端基团上,或者
●在每个键上环绕核固定的中间链,每个中间链的末端固定在末端基团上。
6.根据权利要求4的用途,其中所述核分别与m-2或m-1个相同的键链建立m-2或m-1个键,m表示3-20,特别是3-10,更特别是3-8的整数,所述键链的构成为:
●在每个键上以树样结构环绕核固定的代链,每个离中央核最远的那代的链的末端固定在末端基团或中间链上,和每个中间链的末端固定在末端基团上,或者
●在每个键上环绕核固定的中间链,每个中间链的末端固定在末端基团上。
剩下的1或2个键固定在键基团上,所述键基团相同或不同,任选连接在一起,特别是通过共价键连接在一起,其构成为:
-上文定义的键链的一部分,或
-氢原子,或
-包含1-500个碳原子的烃基,所述烃基的构成特别为H或含有1-200个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自氮、氧、磷、硅或硫原子,含6-24个碳原子的芳基,含1-24个碳原子的杂芳基,羧基,>C=NR基团,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基,所述烃链的第一个成员优选为氧或氮。
7.根据权利要求4-6中任一项的用途,其中所述代链选自任何含有1-12个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自氮、氧、硫、磷或硅,含6-24个碳原子的芳基,其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基,羧基,>C=NR基团,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-NRR′基团、-CN基团、-CF3基团、羟基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基,R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基。
8.根据权利要求4-7中任一项的用途,其中所述中间链选自相应于下式的基团:
-J-K-L-
其中
-J表示氧、硫原子或-NR-基团;
-K表示含6-24个碳原子的芳基、其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基、含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-L表示含有0-10个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选是杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素、氧原子、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基。
10.根据权利要求1-9中任一项的用途,其中所述树枝状聚合物为PAMAM、DAB或PMMH结构的树枝状聚合物。
11.根据权利要求4-5和7-9中任一项的用途,其中所述具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于下列通式(1a):
其中n表示0-3的整数,即:
-当n=0时,式(1a)相应于下式(2a),
-当n=1时,式(1a)相应于下式(3a),
-当n=2时,式(1a)相应于下式(4a),
-和当n=3时,式(1a)相应于下式(5a),
并且在上述式中:
●所述中央核§选自下述基团:
●m表示3、6或8;
●所述代链相应于下式:
其中
-A表示氧、硫、磷原子或-NR-基团;
-B表示含6-24个碳原子的芳基、含1-24个碳原子的杂芳基,含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-D表示氢原子、含1-16个碳原子的烷基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-E表示氢原子、含1-16个碳原子的烷基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-G表示氧、氮、硫、硒、碲原子或=NR基团;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
●所述中间链相应于下式:
-J-K-L-
其中
-J表示氧、硫原子或-NR-基团;
-K表示含6-24个碳原子的芳基、其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基、含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-L表示含有0-10个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选是杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素、氧原子、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
●所述末端基团相应于下式:
其中,A1、A3和X先前已进行定义,每个X是相同或不同的。
13.根据权利要求12的用途,其中所述树枝状聚合物为PMMH结构的通式(1)的树枝状聚合物,其中
§表示
m表示6;
n表示0、1或2;
A表示氧原子;
B表示苯基;
D表示氢;
E表示甲基;
G表示硫原子;
J表示氧原子;
K表示苯基;
L表示含2个碳原子的未取代的线性饱和烃链;
A1表示氮原子;
A2表示CH2基团;
X表示甲基或者氢或钠原子;
所述树枝状聚合物被称为GCn,n如上定义。
15.根据权利要求4和6-9中任一项的用途,其中所述具有双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于下述通式(7):
其中,n表示0-3的整数,m表示3、6或8,p表示m-1或m-2,和当p表示m-1时j表示0,且当p表示m-2时j表示1,即:
-当p=m-1时,式(7)相应于下式(8):
-当p=m-2时,式(7)相应于下式(9)
并且在上述式中:
●所述中央核§选自下述基团:
●所述代链相应于下式:
其中
-A表示氧、硫、磷原子或-NR-基团;
-B表示含6-24个碳原子的芳基、含1-24个碳原子的杂芳基,含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-D表示氢原子、含1-16个碳原子的烷基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-E表示氢原子、含1-16个碳原子的烷基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-G表示氧、氮、硫、硒、碲原子或=NR基团;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
●所述中间链相应于下式:
-J-K-L-
其中
-J表示氧、硫原子或-NR-基团;
-K表示含6-24个碳原子的芳基、其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基、含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-L表示含有0-10个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选是杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素、氧原子、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
●所述末端基团相应于下式:
其中,A1、A2和X先前已进行定义,每个X是相同或不同的;
Z1和Z2是相同或不同的,任选连接在一起,特别是通过共价键连接在一起,并且表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自氮、氧、磷、硅或硫原子,含6-24个碳原子的芳基,含1-24个碳原子的杂芳基,羧基,>C=NR基团,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基,所述烃链的第一个成员优选为氧或氮。
16.根据权利要求15的用途,其中所述树枝状聚合物为PMMH结构的通式(8)的树枝状聚合物,其中
§表示
m表示6;
p表示5;
n表示0、1或2;
A表示氧原子;
B表示苯基;
D表示氢;
E表示甲基;
G表示硫原子;
J表示氧原子;
K表示苯基;
L表示含2个碳原子的未取代的线性饱和烃链;
A1表示氮原子;
A2表示CH2基团;
X表示甲基或者氢或钠原子;
Z1表示苯氧基;
所述树枝状聚合物被称为GCn′,n如上定义。
18.根据权利要求1-17之一的用途,其中表达受体NKG2D的淋巴样细胞系细胞来源于NK细胞、CD8+αβT淋巴细胞或γδT淋巴细胞,特别是NK细胞。
19.根据权利要求1-17之一的用途,其中培养的单核细胞系细胞被所述具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物激活,所述单核细胞系细胞的激活特别地相应于下列内容:
-与未激活的细胞相比,激活的细胞的大小增加,和/或
-与未激活的细胞相比,I类和II类MHC分子、或CD14分子的表达减少,和/或
-因子NFκB的核转运增加。
20.根据权利要求19的用途,其中与在具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物不存在下培养的单核细胞系细胞相比较,所述培养的单核细胞系细胞表现出凋亡减少。
21.细胞培养基,其特征在于,它包含至少一种具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合化合物。
22.根据权利要求21的培养基,其特征在于,它还包含至少一种NK细胞的生长和/或激活因子。
23.根据权利要求21或22的培养基,其特征在于,它包含至少一种选自下列的白介素:IL-2、IL-7、IL-12、IL-15、IL-18或IL-21。
24.根据权利要求21-23中任一项的培养基,其特征在于,它包含至少一种具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合化合物,以及与之相组合地包含IL-2。
25.根据权利要求21-24中任一项的培养基,其特征在于,所述树枝状聚合化合物相应于如在权利要求4-17中任一项之中所限定的树枝状聚合物。
26.根据权利要求21-24中任一项的培养基,其特征在于,所述树枝状聚合化合物相应于如在权利要求14之中所限定的树枝状聚合物,或GC0或GC2,特别是GC1。
27.根据权利要求21-26中任一项的培养基,其特征在于,它包含化合物GC1,其浓度为约10-约50μM,特别是约20μM,以及与之相组合地包含IL-2,其浓度为约100-约1000单位/ml,相当于约4-约40ng/ml的浓度,特别是约400单位/ml,相当于约16ng/ml,并且其中所述IL-2相应于人重组IL-2。
28.用于制备富含表达受体NKG2D的淋巴样细胞系细胞,特别是NK细胞的细胞组合物的方法,其特征在于,所述方法包括将生物样品与具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物放在一起的步骤。
29.根据权利要求28的方法,其特征在于,它包括淋巴样细胞系细胞和/或单核细胞系细胞。
30.根据权利要求28或29的方法,其特征在于,所述生物样品由人类血液构成,特别是人外周血样品的单核细胞级分。
31.根据权利要求28-30中任一项的方法,其特征在于,所述具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于如在权利要求4-17中任一项之中所限定的树枝状聚合物。
32.根据权利要求28-31中任一项的方法,其特征在于,所述具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于如在权利要求14之中所限定的树枝状聚合物,或GC0或GC2,特别是GC1。
33.通过根据权利要求28-32中任一项的方法获得的细胞组合物,其富含表达受体NKG2D的淋巴样细胞系细胞,特别是NK细胞。
34.根据权利要求33的细胞组合物,其特征在于,其还包括具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物,特别是GC1。
35.用于制备激活的单核细胞或包含激活的单核细胞的细胞组合物的方法,其特征在于,所述方法包括将包含单核细胞的生物样品与具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物放在一起的步骤。
36.根据权利要求35的方法,其特征在于,所述生物样品由人类血液构成,特别是人外周血样品的单核细胞级分。
37.根据权利要求35或36的方法,其特征在于,所述具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于如在权利要求3-16中任一项之中所限定的树枝状聚合物。
38.根据权利要求35-37中任一项的方法,其特征在于,所述具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于如在权利要求14之中所限定的树枝状聚合物,或GC0或GC2,特别是GC1。
39.通过根据权利要求35-38中任一项的方法获得的激活的单核细胞或包含激活的单核细胞的细胞组合物。
40.药物组合物,其特征在于,它以与药学上可接受的载体相组合的方式包含作为活性物质的表达受体NKG2D的淋巴样细胞,特别是NK细胞,以及至少一种具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物。
41.根据权利要求40的药物组合物,其特征在于,所述具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于如在权利要求4-17中任一项之中所限定的树枝状聚合物。
42.根据权利要求40或41的药物组合物,其特征在于,所述具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于如在权利要求14之中所限定的树枝状聚合物,或GC0或GC2,特别是GC1。
43.药物组合物,其特征在于,它以与药学上可接受的载体相组合的方式包含如权利要求33中所限定的细胞组合物,和/或如权利要求39中所限定的激活的单核细胞或包含激活的单核细胞的细胞组合物作为活性物质。
44.根据权利要求40-43中任一项的药物组合物,其特征在于,它适合于对个体施用约105-约5×109个表达受体NKG2D的淋巴样细胞,特别是NK细胞的单剂量。
45.表达受体NKG2D的淋巴样细胞,特别是NK细胞,以及GC1在制备用于治疗和/或预防癌症的药物中的用途,所述癌症包括造血组织肿瘤,例如髓细胞性白血病或间变性淋巴瘤,和黑素瘤。
46.如权利要求33中所限定的细胞组合物,和/或如权利要求39中所限定的激活的单核细胞或包含激活的单核细胞的细胞组合物,在制备用于治疗和/或预防癌症的药物中的用途,所述癌症包括造血组织肿瘤,例如髓细胞性白血病或间变性淋巴瘤,和黑素瘤。
47.药物组合物,其以与药学上可接受的载体相组合的方式包含至少一种具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物作为活性物质。
48.根据权利要求47的药物组合物,其特征在于,所述具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于如在权利要求4-14中任一项之中所限定的树枝状聚合物。
49.根据权利要求47或48的药物组合物,其特征在于,所述具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物相应于如在权利要求14之中所限定的树枝状聚合物,或GC0或GC2,特别是GC1。
50.第n代具有单膦酸系或双膦酸系末端的树枝状聚合物,其中n表示0-12的整数,所述树枝状聚合物包括化合价为m的中央核§,m表示3-20,特别是3-10,更特别是3-8的整数,所述核分别与m-2或m-1个相同的键链建立m-2或m-1个键,所述键链的构成为:
●当n大于或等于1时,在每个键上以树样结构环绕核固定的代链,给定代的代链
-连接在紧低于给定代的那一代的代链上,或当给定代为第1代时,连接在核上,和
-连接在紧高于给定代的那一代的至少2个代链上,或当给定代为第n代时,任选地连接在至少一个中间链上,
末端基团固定在每个代链的末端上或必要时固定在每个中间链的末端上,或
●当n为0时,在每个键上环绕核固定的中间链,末端基团固定在每个中间链的末端上;
所述末端基团由下式表示:
其中
A1表示N;P=Y基团,其中Y表示O、S、或任何原子;N-R基团;或C-R基团;R表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR′R″基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R′和R″互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
A2表示单键或含有1-6个成员的线性、支化或环状烃链,每个所述成员任选包含一个或多个杂原子,所述杂原子优选选自硫、氧、磷或氮原子,更优选氮原子,并且每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:H、含1-16个碳原子的烷基、卤素、-NO2基团、-NRR′基团、-CN基团、-CF3基团、羟基、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-24个碳原子的芳基或其中杂元素优选选自氧、氮或硫的杂芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R和R′互相独立地表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
A3表示H,或含有1-6个成员的线性、支化或环状烃链,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自硫、氮、磷或硅,更优选氮,每个成员可以任选由至少一个选自下列的基团取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基或
每个OX,对于每个膦酸系基团来说是相同或不同的,表示OH,O烷基,其中所述烷基包含1-16个碳原子,O芳基,其中所述芳基包含6-24个碳原子,O芳烷基,其中所述芳烷基包含7-24个碳原子,O烷基芳基,其中所述烷基芳基包含7-24个碳原子,OSiR′1R′2R′3,其中R′1、R′2和R′3相同或不同,表示含1-16个碳原子的烷基,或O-M+,其中M+是元素周期表中IA、IB、IIA、IIB或IIIA、IIIB族的元素的阳离子,M+优选选自钠、钾、铜、钙、钡、锌、镁、锂和铝原子的阳离子,或含1-100个碳原子的烃基,或含0-100个碳原子的含氮基团,例如NR1R2R3R4 +,其中R1、R2、R3和R4互相独立地表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个杂原子和/或一个或多个双键或三键,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个所述成员任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
剩下的1或2个键固定在键基团上,所述键基团相同或不同,任选连接在一起,特别是通过共价键连接在一起,其构成为:
-上文定义的键链的一部分,或
-氢原子,或
-包含1-500个碳原子的烃基,所述烃基的构成特别为H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自氮、氧、磷、硅或硫原子,含6-24个碳原子的芳基,含1-24个碳原子的杂芳基,羧基,>C=NR基团,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基,所述烃链的第一个成员优选为氧或氮;
所述中央核§表示包含1-500个原子的基团,并任选包含一个或多个杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷或硅。
51.根据权利要求50的树枝状聚合物,其中所述代链选自任何含有1-12个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自氮、氧、硫、磷或硅,含6-24个碳原子的芳基,其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基,羧基,>C=NR基团,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-RR′基团、-CN基团、-CF3基团、羟基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基,R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基。
52.根据权利要求50或51的树枝状聚合物,其中所述中间链选自相应于下式的基团:
-J-K-L-
其中
-J表示氧、硫原子或-NR-基团;
-K表示含6-24个碳原子的芳基、其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基、含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
-L表示含有0-10个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选是杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素、氧原子、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基。
54.根据权利要求50-53中任一项的树枝状聚合物,其为PMMH、PAMAM或DAB结构的树枝状聚合物。
55.根据权利要求50-53中任一项的树枝状聚合物,其具有双膦酸系末端且相应于下述通式(7):
其中,n表示0-3的整数,m表示3、6或8,p表示m-1或m-2,和当p表示m-1时j表示0,且当p表示m-2时j表示1,即:
-当p=m-1时,式(7)相应于下式(8):
-当p=m-2时,式(7)相应于下式(9)
并且在上述式中:
●所述中央核§选自下述基团:
●所述代链相应于下式:
其中
-A表示氧、硫、磷原子或-NR-基团;
-B表示含6-24个碳原子的芳基、含1-24个碳原子的杂芳基,含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-D表示氢原子、含1-16个碳原子的烷基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-E表示氢原子、含1-16个碳原子的烷基、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-G表示氧、氮、硫、硒、碲原子或=NR基团;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
●所述中间链相应于下式:
-J-K-L-
其中
-J表示氧、硫原子或-NR-基团;
-K表示含6-24个碳原子的芳基、其中杂元素优选选自氧、氮或硫的含1-24个碳原子的杂芳基、含1-16个碳原子的烷基,每个可以任选由选自下列的基团取代:卤素原子或-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
-L表示含有0-10个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选是杂原子,所述杂原子优选选自氧、硫、氮、磷、硅,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:含1-16个碳原子的烷基、卤素、氧原子、-NO2、-NRR′、-CN、-CF3、-OH、含1-16个碳原子的烷氧基、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基;
R和R′互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基;
●所述末端基团相应于下式:
其中,A1、A2和X先前已进行定义,每个X是相同或不同的;
Z1和Z2是相同或不同的,任选连接在一起,特别是通过共价键连接在一起,并且表示H或含有1-16个成员的线性、支化或环状烃链,所述烃链任选包含一个或多个双键或三键,每个所述成员可以任选选自杂原子,所述杂原子优选选自氮、氧、磷、硅或硫原子,含6-24个碳原子的芳基,含1-24个碳原子的杂芳基,羧基,>C=NR基团,每个成员可以任选由至少一个选自下列的取代基取代:羟基、-NR″R基团、含1-16个碳原子的烷氧基、含1-16个碳原子的烷基、卤素原子、-NO2基团、-CN基团、-CF3基团、含6-24个碳原子的芳基、含7-16个碳原子的芳烷基,R″和R互相独立地表示H或含1-16个碳原子的烷基、含6-24个碳原子的芳基或含7-16个碳原子的芳烷基,所述烃链的第一个成员优选为氧或氮。
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