CN103270055B - 用于玻璃离聚物粘固剂的聚合物 - Google Patents

Abstract

用于制备水溶性的水解稳定的可聚合聚合物的方法，其包括：a)使包括下面(i)和(ii)的混合物共聚以得到含氨基的共聚物的步骤：(i)第一可共聚单体，其包含至少一种任选受保护的羧酸基团和第一可聚合有机结构部分，和(ii)第二可共聚单体，其包含一个或多个任选地受保护的伯和/或仲氨基和第二可聚合有机结构部分；b)将具有可聚合结构部分和对重复单元的氨基呈反应活性的官能团的化合物与含氨基的共聚物偶合的步骤，所述重复单元衍生自第一步中获得的含氨基的共聚物中的第二可共聚单体，其中将任选地受保护的氨基脱保护，从而使可聚合的侧基通过水解稳定的连接基团连接到骨架上；和任选地，在步骤(a)或步骤(b)后将受保护的羧酸基团脱保护以获得可聚合聚合物的步骤。

Description

用于玻璃离聚物粘固剂的聚合物

发明领域

本发明涉及一种制备用于玻璃离聚物粘固剂的水溶性的、水解稳定的可聚合聚合物的方法。另外，本发明涉及用于玻璃离聚物粘固剂的聚合物，该聚合物可通过本发明的方法得到，和涉及包含该用于玻璃离聚物粘固剂的聚合物的牙科组合物。另外，本发明涉及该聚合物在制备牙科组合物，特别是牙科粘固剂中的用途。

根据本发明的方法，可以方便而有效地得到高分子量的水解稳定的和可聚合的用于玻璃离聚物粘固剂的聚合物，该聚合物是耐酸介质的且能够进一步交联以提供具有提高的储存稳定性和长期机械抵抗力的牙科离聚物粘固剂。

发明背景

WO03011232公开了一种树脂改性的玻璃离聚物粘固剂，其含有具有多个酸性重复单元和多个可聚合乙烯基的聚合物，所述粘固剂可以在如下方法中形成：通过使材料如聚合物酸酐与含酸或酸酐反应性基团和含一个或多个乙烯基(将提供所需要的可聚合官能度)的单体部分反应。酸-或酸酐反应性基团与聚合物前体中的酸单元或酸酐单元反应以便在所得反应产物中提供乙烯侧基，从而得到可水解的聚合物。另一方法包括将α,β-不饱和羧酸与合适的含一个或多个该类乙烯侧基的α,β-不饱和单体共聚，由此不能避免交联产物。

WO03061606公开了含有可聚合的离聚物的离聚物粘固剂，其可以基于三种羧酸单体得到，其中两种是丙烯酸和衣康酸，而第三种单体是氨基酸的丙烯酰基或甲基丙烯酰基衍生物，从而可聚合的侧基不是通过水解稳定的连接基团连接到骨架上。

牙科修复材料已知用于修复由物理损害或龃齿有关的珐琅质和/或牙本质腐蚀而损坏的牙结构的功能、形态和完整性。牙齿修复材料可以分成两类，间接修复材料和直接修复材料。

间接修复物如嵌入体、高嵌体、齿冠或齿桥利用特殊的牙科组合物如牙科树脂粘固剂粘合在损坏的残余硬质牙质组织上。足够的修复粘附性通常要求施加底涂剂(primer)作为预处理步骤。

直接修复材料如牙科组合物直接施加到牙体表面和随后原位固化。然而，直接修复常常要求用粘合剂或底涂剂预处理以提高粘合强度。

对于所有牙体修复物的共同要求是它们需具有高的生物相容性、对口腔中存在的各种苛刻条件的抵抗力，特别是长期抵抗力。

通过硅酸盐玻璃粉末与聚烯酸之间的酸碱反应而固化的玻璃离聚物粘固剂(GIC)提供了高的生物相容性、对牙体硬质组织良好的直接粘合性和通过释放氟离子的止龃性能而广泛用作直接牙体修复材料。

然而，常规的玻璃离聚物粘固剂由于挠曲强度性能低为相对脆性的。玻璃离聚物粘固剂对机械应力的抵抗力可以通过选择用于玻璃离聚物粘固剂的聚合物得以提高。例如，用于玻璃离聚物粘固剂的具有可聚合的结构部分作为侧基的聚合物可以交联以增加所得玻璃离聚物粘固剂的机械抵抗力。

另外，为了粘固剂反应以及为了提供牙科组合物对硬质牙体组织的粘合性能，要求聚合物中有酸性基团。然而，酸性基团通过可水解基团如酯基促进连接在聚合物骨架上的侧基官能团的水解。这样，牙科组合物中要使用的聚合物理想地是具有多个羧酸基团并同时具有对水解的高稳定性以避免组合物在储存过程中或施加到硬质牙体组织上时降解。

日本专利公布No.2005-65902A公开了一种牙科粘合剂组合物，其包含具有与芳族基团结合的(甲基)丙烯酰基和羧基的羧酸化合物作为含有特定羧酸的可聚合单体。然而，该类具有酯基的可聚合单体在酸性介质中很快降解。

Chen等人和Nesterova等人(Chen等人,J.Appl.Polym.Sci.,109(2008)2802-2807;Nesterova等人，RussianJournalofAppliedChemistry,82(2009)618-621)分别公开了N-乙烯基甲酰胺与丙烯酸和/或甲基丙烯酸的共聚物。然而，这些文献都没有提到将另外的可聚合结构部分引入共聚物中。

WO2003/011232公开了可以在粘固剂反应之后后聚合的水基医疗和牙科粘固剂。该牙科粘固剂由两种单独的聚合物组成，其中一种聚合物具有通过酯键连接在聚合物上的可后聚合的侧链结构部分。然而，聚合物和可聚合结构部分之间的酯键在酸性介质中同样易于水解裂解。另外，玻璃离聚物的交联可能导致牙科组合物收缩，特别是当交联聚合物的分子量较低的时候。

发明概述

本发明的目的是提供一种制备用于牙科组合物的聚合物的方法，其中所述聚合物具有对牙体硬质组织良好的粘合强度、在酸性介质中对水解的高稳定性且其中所述聚合物在固化过程中可以交联以提高牙科粘固剂的机械抵抗力，从而减小或甚至避免了在交联过程中牙科组合物聚合过程中的收缩应力，由此减轻了固化过程中牙科组合物收缩的问题。

本发明提供了制备水溶性的水解稳定的可聚合聚合物的方法，其包括：

a)使包括下面(i)和(ii)的混合物共聚以得到含氨基的共聚物的步骤：

(i)第一可共聚单体，其包含至少一种任选受保护的羧酸基团和第一可聚合有机结构部分，和

(ii)第二可共聚单体，其包含一个或多个任选地受保护的伯和/或仲氨基和第二可聚合有机结构部分；

b)将具有可聚合结构部分和对重复单元的氨基呈反应活性的官能团的化合物与含有氨基的共聚物偶合的步骤，所述重复单元衍生自第一步中获得的含氨基的共聚物中的第二可共聚单体，其中将任选地受保护的氨基脱保护，

和任选地，在步骤(a)或步骤(b)后将受保护的羧酸基团脱保护以获得可聚合聚合物的步骤。

具体而言，在将具有可聚合结构部分和对重复单元的氨基呈反应活性的官能团的化合物与含氨基的共聚物偶合的步骤中，可聚合的侧基通过水解稳定的连接基团结合到骨架上，所述重复单元衍生自第一步中获得的含氨基的共聚物中的第二可共聚单体。所述连接基团优选不含酯基。

另外，本发明提供了通过上述方法获得的聚合物。

另外，本发明提供了包含上述聚合物的牙科组合物。

最后，本发明提供了上述聚合物在制备牙科组合物中的用途。

本发明的方法提供了可用于玻璃离聚物粘固剂中的聚合物，该聚合物是水解稳定的且可以聚合以获得具有提高的机械抵抗力的牙科玻璃离聚物粘固剂。该聚合物可以带有大量的酸性基团，该酸性基团导致对牙体硬质组织优异的粘合性。另外，由于本发明的方法提供了具有高分子量的聚合物，所以固化反应过程中的任何聚合物收缩都可以容易地得到控制。

本发明人认识到树脂增强的牙科玻璃离聚物粘固剂在储存期间或在患者口中固化之后要经历退化。本发明人进一步认识到退化归因于常规含可水解结构部分的树脂组分的水解降解。本发明人接着认识到通过使用制备聚合物的特殊的方法，可以制备高分子量的改进的水溶性的水解稳定的可聚合聚合物，它克服了由现有技术已知的常规树脂增强的玻璃离聚物粘固剂的缺点。特别地，本发明是基于这样的认识：含氨基的重复单元引入聚合物骨架打开了提供高分子量共聚物的可能性，所述共聚物可以通过引入由水解稳定的连接基团连接在骨架上的可聚合侧基容易而有效地官能化，从而可避免常规可聚合树脂组分的缺点。基于本发明聚合物中存在的氨基羰基相对于聚合物骨架和侧基的取向的独特和出乎意料的作用，完成了本发明。

根据本发明，要求两步法，其中通过使单体混合物加成聚合形成含氨基的共聚物的步骤与在聚合物系类反应(polymeranalogreaction)中引入聚合侧基的步骤分开以避免聚合物骨架交联。

优选实施方案的描述

用于制备根据本发明的水溶性的水解稳定的可聚合聚合物的方法包括步骤a)和步骤b)以及任选的步骤c)以得到可聚合的聚合物。

通常，用于玻璃离聚物粘固剂的聚合物是包含可离子化侧基如羧酸基团的有机聚合物。聚合物的羧酸基团可以与合适的玻璃组分反应，形成玻璃离聚物粘固剂，所述粘固剂可用作牙科材料。

根据本发明的“用于玻璃离聚物粘固剂的可聚合聚合物”是含有一个或多个可聚合结构部分的聚合物，所述结构部分使得聚合物在形成玻璃离聚物粘固剂之后发生聚合和交联，增加了材料的长期机械抵抗力。

本文中，“水溶性”是指在20℃下至少0.1g，优选0.5g聚合物溶解在100g水中。

“水解稳定的”是指聚合物在酸性介质中如在牙科组合物中对水解稳定。具体而言，聚合物不含于pH3的含水介质中在室温下一个月内水解的基团如酯基。

本发明方法的步骤a)是使包含第一可共聚单体和第二可共聚单体的混合物共聚以获得含氨基的共聚物的步骤，其中所述第一可共聚单体包含至少一个任选地受保护的羧酸基团和第一可聚合有机结构部分，所述第二可共聚单体包含一个或多个任选地受保护的伯和/或仲氨基和第二可聚合有机结构部分。该混合物也可以含有其它单体。

步骤a)中要使用的第一可共聚单体包含至少一个，优选一个至三个，更优选一个或两个，最优选一个任选地受保护的羧酸基团。

任选地受保护的羧酸基团的保护基没有特别限制，只要是有机化学领域普通技术人员已知的羧基保护基即可(参见P.G.M.Wuts和T.W.Greene,Greene’sProtectiveGroupsinOrganicSynthesis,第4版，JohnWileyandSonsInc.,2007)。优选地，羧基保护基选自三烷基甲硅烷基、烷基和芳基烷基。更优选地，羧基保护基选自烷基或芳基烷基。最优选，羧基保护基选自叔丁基和苄基。在一个优选的实施方案中，羧基保护基是叔丁基。

可聚合的有机结构部分是这样的分子的结构部分：其在化学反应(聚合)中可以用于将该分子共价地连接到其它对此结构部分呈反应活性的分子上形成重复或交替结构单元的大分子。优选地，此可聚合的有机结构部分是碳碳双键，如烯属不饱和结构部分的情况。

在本发明方法的一个优选的实施方案中，第一可共聚单体由通式(1)表示：

在通式(1)中，R¹是氢原子、–COOZ基团或直链或支化的C_1-6烷基，所述烷基可被-COOZ基团取代。优选地，R¹是氢原子、–COOZ基团或甲基。更优选地，R¹是氢原子或甲基。

在通式(1)中，R²是氢原子、–COOZ基团或直链或支化的C_1-6烷基，所述烷基可被-COOZ基团取代。优选地，R²是氢原子或–COOZ基团。更优选地，R²是氢原子。在通式(1)中，虚线表示R²可以是顺式或反式取向。

在通式(1)中，A是单键或直链或支化的C_1-6链烯基，该基团在烯碳链(alkylenecarbonchain)的两个碳原子之间可以含有1-3个杂原子，所述杂原子选自氧原子、氮原子和硫原子，和/或所述链烯基在烯碳链的两个碳原子之间可以含有1-3个选自酰胺键或氨基甲酸酯键的基团。优选地，A是单键或直链或支化的C_1-6链烯基，该基团在烯碳链的两个碳原子之间可以含有杂原子，所述杂原子选自氧原子或氮原子，和/或所述链烯基在烯碳链的两个碳原子之间可以含有选自酰胺键或氨基甲酸酯键的基团。更优选地，A是单键或直链C_1-6链烯基。最优选地，A是单键。

在通式(1)中，Z可以相同或不同，独立地表示氢原子、金属离子、羧酸基团的保护基，或Z与分子中存在的其它-COOZ基团形成分子内酸酐基团。金属离子可以是一价金属离子如碱金属离子。在一个实施方案中，Z是羧酸基团的保护基。在另一个实施方案中，Z是氢原子。当Z与分子中存在的其它-COOZ基团形成分子内酸酐基团(–C(O)OC(O)-)时，该其它COOZ基团可以优选存在于R¹上，如衣康酸酐的情况。

在一个优选的实施方案中，Z是氢原子且聚合反应在碱性环境下进行。在另一个优选的实施方案中，Z是氢原子并且第一可共聚单体和第二可共聚单体的氨基带有保护基。

优选地，第一可共聚单体是受保护的(甲基)丙烯酸单体。更优选地，第一可聚合单体选自丙烯酸叔丁酯和丙烯酸苄酯。最优选地，第一可聚合单体是丙烯酸叔丁酯。

在本发明方法的一个优选的实施方案中，第二可共聚单体由通式(2)表示：

在通式(2)中，R³是氢原子或直链或支化的C_1-6烷基，所述烷基可被-COOZ’基团取代。优选地，R³是氢原子。在通式(2)中，虚线表示R³可以是顺式或反式取向。

在通式(2)中，X是受保护的氨基或具有1-20个碳原子的烃基，所述烃基是用氨基取代的，所述氨基可以带有保护基，其中所述烃基可以含有1-6个杂原子，所述杂原子选自氧原子、氮原子和硫原子，和/或该烃基可以含有选自酰胺键或氨基甲酸酯键的基团，且该烃基可以进一步用最多6个选自-COOZ'、氨基、羟基和硫醇基团的基团取代。优选地，X是具有1-20个碳原子的烃基，所述烃基是用氨基取代的，所述氨基可以带有保护基，其中所述烃基可以含有杂原子，所述杂原子选自氧原子和氮原子，和/或该烃基可以含有选自酰胺键或氨基甲酸酯键的基团，且该烃基可以进一步用-COOZ′基团取代。更优选地，X是具有1-20个、甚至更优选1-6个碳原子的烃基，所述烃基是用氨基取代的，所述氨基可以带有保护基，其中所述烃基可以含有氧原子和/或该烃基可以含有酰胺键，且该烃基可以进一步用-COOZ′基团取代。在其中X是受保护的氨基的具体实施方案中，通式(2)的化合物是烯丙基胺，其中氨基带有保护基。

受保护的氨基的或任选地受保护的氨基的保护基没有特别限制，可以是任何常规的氨基保护基，例如描述于P.G.M.Wuts和T.W.Greene,Greene’sProtectiveGroupsinOrganicSynthesis,第4版，JohnWileyandSonsInc.,2007。优选地，氨基保护基选自酰基、芳基烷基、烷氧基羰基和芳氧基羰基。更优选地，氨基保护基是酰基。最优选地，氨基保护基是甲酰基。

在通式(2)中，Y是氢原子或具有1-20个碳原子的烃基，其中该烃基可以含有1-6个杂原子，所述杂原子选自氧原子、氮原子和硫原子，和/或该烃基可以含有选自酰胺键或氨基甲酸酯键的基团，且该烃基可以进一步用最多6个选自-COOZ′、氨基、羟基和硫醇基团的基团取代。优选地，Y是氢原子或具有1-20个碳原子的烃基，其中所述烃基可以含有杂原子，所述杂原子选自氧原子和氮原子，和/或该烃基可以含有选自酰胺键或氨基甲酸酯键的基团，且该烃基可以进一步用-COOZ′基团取代。更优选地，Y是氢原子或具有1-20个、甚至更优选1-6个碳原子的烃基，其中所述烃基可以含有氧原子和/或该烃基可以含有酰胺键，且该烃基可以进一步用-COOZ′基团取代。在一个优选的实施方案中，Y是氢原子。

在通式(2)中，Z’可以相同或不同，独立地表示氢原子、金属离子、羧酸基团的保护基，或Z’与分子中存在的其它-COOZ’基团形成分子内酸酐基团。在一个实施方案中，Z′是羧酸基团的保护基。在另一个实施方案中，Z’是氢原子。金属离子可以是一价金属离子如碱金属离子。在另一个实施方案中，Z’是氢原子。或Z’与分子中存在的其它-COOZ’基团形成分子内酸酐基团(–C(O)OC(O)-)。

在一个优选的实施方案中，Z′是氢原子且聚合反应在碱性环境下进行。在另一个优选的实施方案中，Z′是氢原子并且第二可共聚单体的氨基带有保护基。

在一个实施方案中，第二可共聚单体包含第二可共聚有机结构部分，所述结构部分选自可被取代的(甲基)丙烯酰胺结构部分和可以受保护的取代(甲基)丙烯酸。在另一个实施方案中，第二可共聚单体选自烯丙基胺、氨基丙基乙烯基醚、氨基乙基乙烯基醚、N-乙烯基甲酰胺和2-氨基甲基丙烯酸。在一个优选的实施方案中，第二可共聚单体是氨基丙基乙烯基醚。氨基可以是铵盐如氯化铵的形式。优选的结构如下，其中氨基也可以带有保护基：

在步骤(a)中共聚的混合物中的第一可共聚单体和第二可共聚单体的摩尔比(第一可共聚单体mol/第二可共聚单体mol)为100:5-5:100，优选为50:5-5:20，更优选为40:5-1:1。

任选地用于步骤a)中的另外的可共聚单体包含至少一个，优选一个至三个，更优选一个或两个，最优选一个任选地受保护的酸性基团，该酸性基团不是羧酸基团。酸性基团的具体实例是磺酸基团(-SO₃M)、磷酸基团(-PO₃M₂)或磷酸酯基团(-OPO₃M₂)或它们的盐，其中M可以独立地是氢原子或一价离子如碱金属离子或铵离子。

任选的其它单体的具体实例选自2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基磷酸盐(vinylphosphonate)和乙烯基磺酸。

在一个优选的实施方案中，含有第一可共聚单体和第二可共聚单体的溶液分别用氮气饱和，之后将它们结合用于共聚反应以使得竞争的Aza-Michael加成的可能副产物尽可能少。

本发明方法的步骤a)以链增长聚合反应进行。在一个实施方案中，步骤a)包含自由基共聚。

通过本发明方法的步骤a)形成的共聚物的类型可以是统计共聚物、无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物或它们的组合。

通过本发明的步骤a)得到的共聚物是含氨基的共聚物，例如通过丙烯酸酯和氨基丙基乙烯基醚共聚所获得的共聚物。

根据本发明步骤a)的聚合反应的反应条件没有特别限制。因此，可以在溶剂存在下或不存在溶剂下进行反应。合适的溶剂可以选自水、二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)和二噁烷。

反应温度没有特别限制。优选地，在-10℃至溶剂沸点之间的温度下进行反应。优选地，反应温度为0℃-80℃。

反应时间没有特别限制。反应时间优选为10分钟-48小时，更优选1小时-36小时。

反应优选在聚合引发剂存在下进行。在本发明方法优选的实施方案中，聚合引发剂选自偶氮二异丁腈(AIBN)、2,2-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2′-偶氮二(2-甲基丁腈)、2,2′-偶氮二(N,N′-二亚甲基异丁基脒)二盐酸盐和4,4′-偶氮二(4-氰基戊酸)。聚合引发剂的量没有特别限制。所述量合适的范围基于单体的总量计为0.001-5mol%。

步骤a)中得到的反应产物可以通过沉淀和过滤进行分离。产物可以通过用合适的溶剂洗涤而提纯。

本发明方法的步骤b)是将具有可聚合结构部分和对重复单元的氨基呈反应活性的官能团的化合物偶合的步骤，所述重复单元衍生自第一步中得到的含有氨基的共聚物的第二可共聚单体，其中将任选地受保护的氨基脱保护。

优选地，步骤b)的偶合反应是加成反应或缩合反应，形成选自酰胺键、脲键或硫脲键的键。

所述对氨基呈反应活性的官能团，本文是指可以与含氨基共聚物的氨基形成共价键的任何基团。优选地，对氨基呈反应活性的官能团是羧酸基团或它们的衍生物如酯基或其酸酐、异氰酸酯基或异硫氰酸酯基。更优选地，对氨基呈反应活性的官能团是羧酸基团或其衍生物。

如果衍生自第一步中获得的含氨基的共聚物中的第二可共聚单体的重复单元的氨基受保护，可在步骤b)之前或与步骤b)并行将氨基脱保护。

任选地受保护的氨基的脱保护条件必须根据所用的保护基进行选择。优选地，受保护的氨基通过氢解或用酸或碱处理脱保护。

如果受保护的氨基的脱保护与步骤b)并行进行，本领域熟练技术人员要理解的是必须对脱保护条件和用于步骤b)的条件进行选择使得两个反应都能有效地进行。

在本发明方法的优选实施方案中，具有可聚合结构部分和对衍生自第二可共聚单体的重复单元的氨基呈反应活性的官能团的化合物是通式(3)的化合物：

在通式(3)中，R⁴是氢原子或直链或支化的C_1-6烷基，所述烷基可以被-COOZ基团取代，且R⁵是氢原子或直链或支化的C_1-6烷基，所述烷基可以被-COOZ基团取代。优选地，R⁴是氢原子且R⁵是氢原子或甲基。更优选地，R⁴是氢原子且R⁵是甲基。在通式(3)中，虚线表示R⁴可以是顺式或反式取向。

在通式(3)中，Z″可以相同或不同，独立地表示氢原子、金属离子、羧酸基团的保护基，或Z″与分子中存在的其它-COOZ″基团形成分子内酸酐基团。

在一个实施方案中，Z″是羧酸基团的保护基。在另一个实施方案中，Z″是氢原子。在一个优选的实施方案中，Z是氢原子且聚合反应在碱性环境下进行。在另一个优选的实施方案中，Z″是氢原子并且第二可共聚单体的氨基带有保护基。

在一个实施方案中，在通式(3)中，LG是离去基团。优选地，LG是氯原子或溴原子，或与相邻的羰基形成羧酸酐结构部分。优选地，LG是适合用于在Schotten-Baumann型反应中使通式(3)的化合物反应的基团。

在另一个实施方案中，LG可以代替Z并与R⁴或R⁵形成分子内羧酸酐基团。

在又另一个实施方案中，通式(3)的两个分子通过共享共用的LG形成分子间羧酸酐基团，其中LG是氧原子。

优选地，具有可聚合结构部分和和对衍生自第二可共聚单体的重复单元的氨基呈反应活性的官能团的化合物形成羧酸酐基团。更优选地，该化合物与通式(3)的第二化合物形成分子间羧酸酐基团。最优选地，该化合物形成(甲基)丙烯酸酐。

根据本发明步骤b)的偶合用于将一个或多个可聚合的结构部分引入到含氨基的共聚物中，该结构部分可以后聚合以提供额外的共价交联，赋予包含该共聚物的牙科材料额外的强度。

在本发明方法的一个实施方案中，步骤b)中得到的共聚物的羧酸基团没有进行保护并且该共聚物可以无需进一步处理用作根据本发明的聚合物。在另一个实施方案中，步骤b)中得到的共聚物的羧酸基团受保护且羧酸基团必须脱保护然后该共聚物才显示出根据本发明聚合物的特征。

根据本发明步骤b)的反应的反应条件没有特别限制。因此，可以在溶剂存在下或不存在溶剂下进行反应。合适的溶剂可以选自二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)和二噁烷。

反应温度没有特别限制。优选地，在-10℃至溶剂沸点之间的温度下进行反应。优选地，反应温度为0℃-80℃。

反应时间没有特别限制。反应时间优选为10分钟-48小时，更优选1小时-36小时。

步骤(a)的反应优选在聚合引发剂存在下进行。在本发明方法优选的实施方案中，聚合引发剂选自偶氮二异丁腈(AIBN)、2,2-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2′-偶氮二(2-甲基丁腈)、2,2′-偶氮二(N,N′-二亚甲基异丁基脒)二盐酸盐和4,4′-偶氮二(4-氰基戊酸)。聚合引发剂的量没有特别限制。所述量合适的范围基于单体的总量计为0.001-5mol%。

步骤b)中得到的反应产物可以通过沉淀和过滤进行分离。产物可以通过用合适的溶剂洗涤而提纯。

本发明的方法任选地包括在步骤(a)或步骤(b)后将受保护的羧酸基团去保护以得到可聚合的聚合物的步骤。在一个优选的实施方案中，本发明的方法包括将受保护的羧酸基团脱保护用于得到可聚合的聚合物的步骤。在另一个优选的实施方案中，本发明的方法包括在步骤(b)之后将受保护的羧酸基团脱保护的步骤。

用于任选地受保护的羧基的脱保护的条件根据所用的保护基进行选择。优选地，受保护的羧基通过氢解或用酸或碱处理脱保护。

本发明方法的第一个实施方案是通过下面的方案进行说明，其中将氨基受保护的乙烯基胺与丙烯酸反应用于得到具有受保护的氨基的聚合物骨架。共聚物优选是无规共聚物。在另外的步骤中，聚合物骨架的受保护氨基被释放出来且与含可聚合基团的结构部分偶合，从而得到本发明的聚合物，所述本发明的聚合物具有在其中形成离子键的粘固剂反应中呈反应活性的酸性基团和具有在其中形成共价键的交联反应中呈反应活性的可聚合基团。

在上述方案中，任何丙烯酰胺基团都可以被甲基丙烯酰胺基团代替。本发明方法的第二个实施方案是通过下面的方案进行说明，其中将受保护的丙烯酸与含氨基的可聚合乙烯基醚衍生物反应用于得到含氨基的聚合物骨架。在另外的步骤中，聚合物骨架的氨基与含可聚合基团的结构部分偶合。最后，羧酸基团被释放出来，从而得到本发明的聚合物，所述本发明的聚合物具有在其中形成离子键的粘固剂反应中呈反应活性的酸性基团和具有在其中形成共价键的交联反应中呈反应活性的可聚合基团。

在上述方案中，任何丙烯酰胺基团都可以被甲基丙烯酰胺基团代替。

根据本发明提供了新型的聚合物。本发明的聚合物可以通过下面优选的结构举例说明。

在上述结构中，所述数目指的是与相应的聚丙烯酸相比通过每个侧链引入的额外的碳原子数。由于具有(a+b)个重复单元的聚合物除了在具有(a+b)个羧酸基团的聚丙烯酸中的碳原子数之外还含有b倍额外碳原子数，但少了b倍的羧酸基团，所以水溶性可能降低。另一方面，引入额外的离子基团如-COOH基团能够补偿水溶性的降低，同样如上面所示。优选地，对侧链b的数目、额外的碳原子的数目和额外的羧酸基团的数目进行调整以赋予本发明的聚合物有效用的水溶性。

因此，在优选的实施方案中，经由酰胺键、脲键或硫脲键连接在聚合物骨架上的聚合物的侧链含有一个或多个额外的酸性基团，优选羧酸基团。

通过如上所述的方法获得的根据本发明的可聚合的聚合物，对于玻璃离聚物粘固剂(GIC)体系是特别有用的。根据本发明的聚合物优选地具有的平均分子量M_w为1,000特别是10,000-1,000,000Da。更优选地，平均分子量M_w为100,000-700,000Da，或50,000-250,000Da。

可用作牙科材料的该类粘固剂的形成是基于反应性的颗粒状填料如粉末状的金属氧化物或氢氧化物、矿物质硅酸盐，离子可浸出玻璃(ionleachableglass)或陶瓷与离子聚合物如聚链烯酸之间的反应。优选地，该类玻璃离聚物粘固剂通过根据本发明的聚合物与硅酸氟铝玻璃(FAS玻璃)的反应形成。

在该体系中使用的聚合物在羧酸基团的数量或重量百分数上必须足以在改性的反应性和/或非反应性的颗粒状填料存在下引起凝固或固化反应。

根据本发明的牙科组合物包含如上所述的聚合物和可以额外含有反应性和/或非反应性的颗粒状填料、引发剂体系、一种或多种另外的共聚单体。

反应性颗粒状填料的实例包括牙科组合物领域通常已知的材料如含钙或含锶和含铝的材料。优选地，反应性颗粒状填料含有可浸出氟离子。反应性颗粒状填料的具体实例选自硅酸钙铝玻璃、氟硅酸钙铝玻璃、铝氟硼硅酸钙玻璃、铝硅酸锶玻璃、铝氟硅酸锶玻璃、铝氟硼硅酸锶玻璃。合适的反应性颗粒状填料进一步包括金属氧化物如氧化锌和氧化镁和离子可浸出玻璃，例如，如US-A3,655,605、US-A3,814,717、US-A4,143,018、US-A4,209,434、US-A4,360,605和US-A4,376,835中所描述。

合适的非反应性填料可以选自目前牙体修复组合物中使用的填料。

填料可以具有单峰或多峰(例如双峰)粒度分布。填料可以是无机材料。也可以是不溶于可聚合树脂中并任选地用无机填料填充的交联的有机材料。填料可以是辐射透不过的(radiopaque)、辐射可透过的(radiolucent)或非辐射透不过的(non-radiopaque)。合适的非反应性无机填料的实例是天然存在的或合成的材料如石英、氮化物如氮化硅、源自例如Ce、Sb、Sn、Zr、Sr、Ba和Al的玻璃、胶体二氧化硅、长石、硼硅玻璃、高岭土、滑石、二氧化钛和锌玻璃以及亚微二氧化硅颗粒如热解二氧化硅。合适的非反应性有机填料颗粒的实例包括填充的或未填充的粉末状聚碳酸酯或聚环氧化物。填料颗粒的表面优选用偶联剂进行处理以提高填料和基质之间的结合。使用合适的偶联剂，其包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等。

例如通过电子显微镜或通过使用如由MALVERNMastersizerS或MALVERNMastersizer2000装置进行的常规的激光衍射粒度法测量，颗粒状填料通常具有0.005-100μm，优选0.01-40μm的平均粒度。颗粒状填料可以是多峰的反应性颗粒状填料，代表具有不同平均粒度的两种或更多种颗粒级分的混合物。反应性颗粒状填料也可以是不同化学组成的颗粒的混合物。特别地，可以使用反应性颗粒状材料和非反应性颗粒状材料的混合物。反应性颗粒状填料可以通过表面改性剂来表面改性。

作为引发剂，可以合适地使用能够引发根据本发明的共聚反应的任何化合物或体系。引发剂可以基于自由基引发剂且可以是光引发剂或氧化还原引发剂或它们的混合物。合适的光引发剂可以包含樟脑醌/胺，或三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化磷(TPO)。合适的氧化还原引发剂可以选自过氧化苯甲酰/胺、过二硫酸钾(K₂S₂O₈)/抗坏血酸、过二硫酸钠、焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)。

合适的共聚单体含有至少一个可聚合官能团。合适的可聚合官能团是烯属不饱和基团(例如链烯基和优选乙烯基)。优选的实例是取代的和未取代的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或烯。

当如US-A4,089,830、US-A4,209,434、US-A4,317,681和US-A4,374,936中所描述制备粘固剂时，根据本发明的牙科组合物也可以包括改性剂如酒石酸分别用于调整工作时间和玻璃离聚物粘固剂反应的凝固时间。通常，工作时间增加导致凝固时间增加。

“工作时间”是指聚合物和改性的反应性颗粒状填料在水存在下结合使凝固反应开始到凝固反应进行到实际上不再进一步对体系进行物理作业(physicalwork)(例如将其调拌或重塑)以实现预期的牙科或医疗应用的点时之间的时间。

“凝固时间”是指从修复中凝固反应开始到已发生充分硬化使得随后的临床或手术操作能够在修复的表面上进行时测得的时间。

凝固反应中，由于存在可聚合双键，所以发生聚合反应。

根据本发明的牙科组合物可以进一步含有溶剂、颜料、非透明填料、自由基清除剂、聚合抑制剂、双丙烯酰胺如N,N′-二乙基-1,3-双丙烯酰胺基-丙烷(BADEP)、1，3-双丙烯酰胺基-丙烷(BAP)和1，3-双丙烯酰胺基-2-乙基丙烷(BAPEN)、反应性和非反应性的稀释剂例如甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸羟基丙酯、表面活性剂(如用来提高抑制剂例如聚环氧乙烷的溶解度)、偶联剂以提高填料例如甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯的反应活性和流变改进剂。

合适的溶剂或非反应性的稀释剂包括醇如乙醇和丙醇。合适的反应性稀释剂是用于提供改变的性能如韧性、粘合性和凝固时间的α,β不饱和单体。

合适的α,β不饱和单体可以提到的是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、双酚A的甲基丙烯酸二环氧丙酯(“bis-GMA”)、单-和二-丙烯酸甘油酯、单-和二-甲基丙烯酸甘油酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、聚二丙烯酸乙二醇酯(其中环氧乙烷重复单元数在2-30之间变化)、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯(其中环氧乙烷重复单元数在2-30之间变化，尤其是二甲基丙烯酸三甘醇酯("TEGDMA")、二丙烯酸新戊二醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇和二季戊四醇的单-、二-、三和四丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、二丙烯酸1,3-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,3-丁二醇酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯、二-2-甲基丙烯酰氧基乙氧基六亚甲基二氨基甲酸酯、二-2-甲基丙烯酰氧基乙氧基三甲基六亚甲基(hexanethylene)二氨基甲酸酯、二-2-甲基丙烯酰氧基乙氧基二甲基苯二氨基甲酸酯、亚甲基-双-2-甲基丙烯酰氧基乙基-4-环己基氨基甲酸酯、二-2-甲基丙烯酰氧基乙基-二甲基环己烷二氨基甲酸酯、亚甲基-双-2-甲基丙烯酰氧基乙基-4-环己基氨基甲酸酯、二-1-甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基-三甲基-六亚甲基二氨基甲酸酯、二-1-甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基二甲基苯二氨基甲酸酯、二-1-甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基-二甲基环己烷二氨基甲酸酯、亚甲基-双-1-甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基-4-环己基氨基甲酸酯、二-1-氯甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基-六亚甲基二氨基甲酸酯、二-1-氯甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基-三甲基六亚甲基二氨基甲酸酯、二-1-氯甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基二甲基苯二氨基甲酸酯、二-1-氯甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基-二甲基环己烷二氨基甲酸酯、亚甲基-双-2-甲基丙烯酰氧基乙基-4-环己基氨基甲酸酯、二-1-甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基-六亚甲基二氨基甲酸酯、二-1-甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基-三甲基六亚甲基二氨基甲酸酯、二-1-甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基二甲基苯二氨基甲酸酯、二-1-甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基-二甲基环己烷二氨基甲酸酯、亚甲基-双-1-甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基-4-环己基氨基甲酸酯、二-1-氯甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基-六亚甲基二氨基甲酸酯、二-1-氯甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基-三甲基六亚甲基二氨基甲酸酯、二-1-氯甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基二甲基苯二氨基甲酸酯、二-1-氯甲基-2-甲基丙烯酰氧基乙基-二甲基环己烷二氨基甲酸酯、亚甲基-双-1-氯甲基-2-甲基丙烯酰基乙氧基4-环己基氨基甲酸酯、2,2′-双(4-甲基丙烯酰氧基苯基)丙烷、2,2′-双(4-丙烯酰氧基苯基)丙烷、2,2′-双[4(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基-苯基)]丙烷、2,2′-双[4(2-羟基-3-丙烯酰氧基-苯基)丙烷、2,2′-双(4-甲基丙烯酰氧基乙氧基苯基)丙烷、2,2′-双(4-丙烯酰氧基乙氧基苯基)丙烷、2,2′-双(4-甲基丙烯酰氧基丙氧基苯基)丙烷、2,2′-双(4-丙烯酰氧基丙氧基苯基)丙烷、2,2′-双(4-甲基丙烯酰氧基二乙氧基苯基)丙烷、2,2′-双(4-丙烯酰氧基二乙氧基苯基)丙烷、2,2′-双[3(4-苯氧基)-2-羟基丙烷-1-甲基丙烯酸酯]丙烷和2,2′-双[3(4-苯氧基)-2-羟基丙烷-1-丙烯酸酯]丙烷。可聚合组分的其它合适的实例是异丙烯基噁唑啉、乙烯基氮杂内酯、乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、二乙烯基苯、氨基甲酸酯丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和多元醇丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。如果需要可以加入α,β不饱和单体的混合物。优选地，本发明的混合但未凝固的牙科组合物含有的结合重量基于混合但未凝固的牙科组合物各组分(包括水、溶剂、稀释剂和α,β不饱和单体)的总重量计为大约0.5-大约40%，更优选为大约1-大约30%和最优选大约5-20%的水、溶剂、稀释剂和α,β不饱和单体。

合适的自由基清除剂的实例是4-甲氧基苯酚。合适的抑制剂的实例是叔丁基氢醌(TBHQ)、羟基甲苯或丁化羟基甲苯(BHT)。抑制剂的量基于共聚物/共聚单体/水混合物的总重量计可以选自0.001-2%和优选0.02-0.5%。

根据本发明的聚合物可以用于制备牙科组合物。该牙科组合物可以是要在口腔中使用的牙科材料。根据本发明的牙科组合物可用作修复和填充材料、封闭粘固剂、粘合粘固剂、基底或正畸粘固剂、腔洞衬料和基底、窝沟封闭剂。

现在通过下面的实施例将进一步说明本发明。

实施例

实施例1

1丙烯酸叔丁酯(tButA)和3-氨基丙基乙烯基醚(APVE)共聚为聚(tButA-co-APVE)

分别将5.0g(39mmol)tButA、0.99g(9.8mmol,20mol-%)APVE和0.16g(2mol-%)AIBN溶解在DMF中并用N₂将溶液饱和。然后将溶液合并并在70℃下搅拌24小时。聚合之后将冷却的溶液用DMF稀释到30重量%的聚合物溶液并在水/甲醇(9:1)中沉淀。将分离的固体真空干燥。

得到的共聚物具有分子量M_n=18kDa，M_w=51kDa和PD为2.8。

产物的IR谱没有显示乙烯基醚振动同时¹H-NMR显示加宽的脂肪族质子峰并且没有可能剩余的双键质子的峰。

¹H-NMR(500MHz,DMSO-d₆):δ(ppm)=3.5(2H,4),2.7(2H,6),2.2(2H,2),1.8(1H,1),1.6(2H,5),1.44(9H,3)。

2聚(tButA-co-APVE)的甲基丙烯酸酯化

向5g(33.7mmol)共聚物聚(tButA-co-APVE)溶解在31.5g二氯甲烷中的溶液中加入1.3g(8.42mmol)甲基丙烯酸酐。在环境温度下将溶液搅拌24小时后，除去溶剂并将粗产物溶解在30ml甲醇中。在水中将聚合物由此溶液沉淀出来，过滤并真空干燥。

FT-IR:ν_最大[cm^-1]=2976,2932,1785,1722(酯),1670(酰胺I),1626(C=C),1526(酰胺II),1479,1448,1392,1366,1143,844。

3.酯结构部分的水解

向1.0g(8.15mmol)甲基丙烯酸酯化的聚(tButA-co-APVE)在5ml氯仿中的溶液中加入20重量%三氟乙酸。将溶液在60℃下搅拌5小时后，将沉淀的粗品聚合物从溶剂中分离。聚合物用氯仿洗涤，溶解于甲醇中和在氯仿中再沉淀。然后将该黄色聚合物真空干燥。

¹H-NMR(500MHz,DMSO-d₆):δ(ppm)=12.2(1H,-COOH),7.8(1H,-NH-),5.6(1H,-C=C-H),5.3(1H,C=C-H),2.2(2H,-CH2-骨架),1.8(3H,-CH₃),1.8(1H,-CH-,骨架),1.5(2H,O-CH₂CH₂),1.4(9H,C-(CH₃)₃,残余的酯结构部分)。

实施例2

1丙烯酸叔丁酯(t-BA)和3-氨基丙基乙烯基醚(APVE)共聚为聚(AA-co-APVE)

在装有冷却器的三颈圆底烧瓶中，将2.34mL(0.0206mol)APVE和8.97mL(0.0618mol)t-BA与20ml二噁烷混合。还溶解进278mgAIBN(基于总单体计2mol-%)。即刻将反应混合物用氩气冲洗大约20分钟。同时将金属浴预热到90℃。将该浴置于烧瓶下面聚合即刻开始。搅拌1小时后反应完成。取出5ml样品并用二噁烷稀释到20ml。将此溶液加入到150ml过量水中沉淀出聚合物。聚合物在真空泵下干燥。用DMF作为洗脱剂通过SEC测定分子量。

M_n=11500g/mol,M_w=38100g/mol,PD=3.32

2.用甲基丙烯酸酐改性聚(AA-co-APVE)

向来自合成步骤1的冷却到室温的反应混合物残余物中加入26mg叔丁基氢醌(TBHQ)以使残余引发剂失活。然后加入0.0309mol甲基丙烯酸酐。将混合物在室温下搅拌2小时后，在旋转蒸发器上(30℃)除去溶剂，之后将样品在真空泵下干燥。NMR谱在5.30ppm和5.64ppm处显示加宽的双键峰，表明改性是成功的。

3.叔丁酯结构部分的水解

将20g带有引入的5mol%APVE的聚合物如上所述用甲基丙烯酸酐改性。在旋转蒸发器上除去溶剂后，将粗产物溶解于50ml三氟乙酸中。将混合物在缓慢溶解的冰浴中冷却，并将其搅拌24小时。过夜聚合物沉淀。倾析悬浮液并将聚合物溶解在100ml二噁烷中。将其在5倍过量的丙酮中沉淀。将沉淀物再次溶解在二噁烷中和再次沉淀。之后首先在旋转蒸发器上干燥随后在真空泵下干燥。NMR谱显示在1.38ppm处叔丁基的峰已几乎消失。这对应于98mol%的水解程度。

实施例3

丙烯酸叔丁酯和3-氨基丙基乙烯基醚的共聚–P(tBu-co-APVE)

将15g(117mmol)丙烯酸叔丁酯在38gDMF中的溶液在冰冷却下用氮气饱和。15分钟后向此溶液中加入3g(29mmol)3-氨基-丙基乙烯基醚。再过5分钟后以氮气逆流加入480mg(2mol-%)AIBN。然后将溶液在70℃下搅拌24小时。聚合之后将冷却的溶液用DMF稀释到33重量%的聚合物溶液并在20倍量的水中沉淀。将固体滤出，用水洗涤并真空干燥。

FT-IR:ν_最大[cm^-1]=2977(-CH₂-),1723(酯),1481,1449,1392,1366,1255,1144,845。

¹H-NMR(500MHz,CDCl₃):δ(ppm)=3.5(2H,-O-CH₂-),2.7(2H,-CH₂-NH₂),2.2(2H,骨架),1.8(1H,骨架),1.6(2H,-O-CH₂-CH₂-),1.44(9H,-叔丁基)。

GPC(DMF):M_n=26kDa,M_w=70kDa,M_z=124kDa,PD=2.7。

下表显示了使用当量(tBA):当量(APVE)之比=3:1的不同聚合样品典型的分子质量:

衣康酰胺改性的P(tBA-co-APVE-IA)

在搅拌下向3.0gp(tBA-co-APVE)在10ml二氯甲烷中的透明溶液中分批加入0.4g(3.6mmol)衣康酸酐，由此溶液红色褪色然后为淡黄色。接着在室温下将该溶液搅拌24小时然后蒸发出二氯甲烷。

FT-IR:ν_最大[cm^-1]=2977(-CH₂-),1718(酯),1668(酰胺I),1559(酰胺II),1476,1437,1392,1367,1252,1146,1100,945,843。

酯结构部分水解为P(AA-co-APVE-IA)

FT-IR:ν_最大[cm^-1]=3392,2932(-CH₂-),1699(酸),1625(-C=C),1546(酰胺II),1447,1407,1230,1164,1094,934,798,610

¹H-NMR(300MHz,D₂O):δ(ppm)=8.0(1H,-NH-),6.4(1H,-C=C-H),5.6(1H,-C=C-H),3.5(2H,-O-CH₂-),3.4(2H,-NH-CH₂-),3.3(2H,-NH-CO-CH₂),2.4(1H,骨架),2.0-1.5(2H,骨架),1.6(2H,-O-CH₂-CH₂-)。

实施例4

甲基丙烯酰胺改性的P(tBA-co-APVE-MA)

向溶解在10mL二氯甲烷中的实施例4的3.0gp(tBA-co-APVE)的透明溶液中滴加0.6g(4.1mmol)甲基丙烯酸酐。

接着在室温下将该溶液搅拌24小时然后蒸发出二氯甲烷。得到的粗产物无需提纯用于进一步反应。

FT-IR:ν_最大[cm^-1]=3351,2977(-CH₂-),1721(酯),1668(酰胺I),1622(-C=C),1531(酰胺II),1452,1392,1366,1255,1146,1089,940,845。

酯结构部分水解为P(AA-co-APVE-MA)

FT-IR:ν_最大[cm^-1]=3180,2934(-CH₂-),2613,1701(酸),1650(酰胺I),1597,1537(酰胺II),1449,1408,1211,1162,1110,919,797,611

¹H-NMR(300MHz,D₂O):δ(ppm)=8.0(1H,-NH-),5.7(1H,-C=C-H),5.4(1H,-C=C-H),3.5(2H,-O-CH₂-),3.5(2H,-NH-CH₂-),,2.2(1H,骨架),1.8-1.6(2H,骨架),1.6(2H,-O-CH₂-CH₂-)。

实施例5

丙烯酰胺改性的P(tBA-co-APVE-AA)

在冰冷却下向溶解在30ml的THF中的实施例4的5.0gp(tBA-co-APVE)的溶液中滴加0.76g(6.7mmol)丙烯酰氯，由此白色固体立即沉淀。在室温下将反应混合物进一步搅拌24小时。滤出固体和蒸发出溶剂。粗原材料无需进一步提纯用于水解。

FT-IR:ν_max[cm^-1]=3289,2976(-CH₂-),1722(酯),1659(酰胺I),1628(-C=C),1544(酰胺II),1480,1448,1366,1254,1143,844。

酯结构部分水解为P(AA-co-APVE-AA)

然后将溶液透析4天(MWCO=1000g/mol)。冷冻干燥后得到无色固体。

FT-IR:ν_最大[cm^-1]=3361,2930(-CH₂-),1707(酸),1654(酰胺I),1620(-C=C),1544(酰胺II),1447,1407,1242,1179,1097,980,801。

¹H-NMR(300MHz,D₂O):δ(ppm)=6.3(1H,-C=C-H),6.2(1H,-C=C-H),5.8(1H,-CH=C<),3.6(2H,-O-CH₂-),3.3(2H,-NH-CH₂-),2.2(1H,骨架),1.9-1.4(2H,骨架),1.6(2H,-O-CH₂-CH₂-)。

实施例6

丙烯酸和N-乙烯基甲酰胺¹共聚为P(AA-NVFA)

将3g(41.6mmol)丙烯酸和590mg(8.9mmol)N-乙烯基甲酰胺溶解于10.88g蒸馏的异丙醇中并用氮气充气30分钟。然后以与氮气逆流加入164mg(2mol-%)AIBN并用氮气另外充气15分钟。然后在70℃下将溶液搅拌24小时，由此得到沉淀的无色固体。将固体滤出和用丙酮反复洗涤并在减压真空下干燥。得到无色的细分散的固体。

FT-IR:ν_最大[cm^-1]=3272(-NH₂),3054(-CH₂-),2922,1708(酸),1643(酰胺I),1532(酰胺II),1444,1385(-CH₂-),1244,1178。

¹H-NMR(300MHz,DMSO-d₆):δ(ppm)=12.2(1H,-COOH),7.9(1H,-NH-COH),4.3(1H,-CH-NH),2.2(1H,-CH-COOH),1.7(2H,-CH₂-CH-NH-),1.5(2H,CH₂-CHCOOH)。

GPC(H₂O):M_n=10kDa,M_w=49kDa,M_z=126kDa,PD=5.0。

P(AA-co-NVFA)转化成P(AA-co-VAm)

(基于纯的p(VFA)的水解提供p(VAm)(basedonthehydrolysisofpurep(VFA)toprovidep(VAm)),inK.Yamamotoetalter,JournalofAppliedPolymerScience2002,第89卷,第1277-1283页。)

将200mg共聚物p(AA-co-NVFA)溶解于10mL2N的NaOH中并在100℃下搅拌2小时。然后通过HCl将溶液中和透析3天(MWCO=1000g/mol)。冷冻干燥后得到羊毛状(fleece-like)无色固体。

FT-IR:ν_最大[cm^-1]=3274(-NH₂),2919(-CH2-),1666(-COONa),1559(-NH₂),1448,1408(-CH₂-),1188(-C-O-)。

¹H-NMR(300MHz,D₂O):δ(ppm)=2.5(1H,-CH-NH₂),2.0(1H,-CH-COOH),1.4(2H,-CH₂-CH-NH₂),1.3(2H,-CH₂-CH-COOH)。

丙烯酰胺改性的P(AA-co-VAm-MA)

将0.5g水解的共聚物P(AA-co-VAm)加入到圆底烧瓶中并加入过量的1.0g甲基丙烯酸酐。将该混合物加热到60℃持续4小时。然后将产物稀释在水中并将聚合物在甲醇中沉淀两次。利用双键通过¹H-NMR(C=C键，5.51ppm和5.31ppm)分析最终聚合物的官能化。搅拌24小时后聚合物溶于水中。官能化度达到4.0mol%。

实施例7

丙烯酸和N-(2-氨基乙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐的共聚反应

将0.2g(3mmol)丙烯酸和0.5g(3mmol)N-(2-氨基乙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐溶解于1.4g的DMF中并用氮气充气15分钟。然后以与氮气逆流加入20mg(2mol-%)VA-044并用氮气另外充气5分钟。然后在70℃下将溶液搅拌2小时，由此得到无色固体沉淀物。将固体滤出和用丙酮反复洗涤并在减压真空下干燥。得到无色的细分散的固体。

FT-IR:ν_最大[cm^-1]=3350(-NH₂),2926,1705(酸),1629(酰胺I),1527(酰胺II),1482,1456,1393,1365,1232,1166,837。

¹H-NMR(300MHz,DMSO-d₆):δ(ppm)=12.3(1H,-OH),8.3(1H,-NH-),7.9(2H,-NH₂),4.2(1H,CH3-CH<),2.9(2H,-NH-CH₂-),2.6(2H,-NH-CH₂-CH₂-),1.5(1H,骨架),1.2(3H,-CH₃),1.0(2H,骨架)。

Claims (13)

1.一种牙科粘固剂组合物，包括

(A)由包括如下步骤的方法制备的水溶性的水解稳定的可聚合聚合物：

a)使包括下面(i)和(ii)的混合物共聚以得到含氨基的共聚物的步骤：

(i)第一可共聚单体，其包含至少一种任选受保护的羧酸基团和第一可聚合有机结构部分，和

(ii)第二可共聚单体，其包含一个或多个任选地受保护的伯和/或仲氨基和第二可聚合有机结构部分；

b)将具有可聚合结构部分和对重复单元的氨基呈反应活性的官能团的化合物与含氨基的共聚物偶合的步骤，所述重复单元衍生自第一步中获得的含氨基的共聚物中的第二可共聚单体，其中将任选地受保护的氨基脱保护，从而使可聚合的侧基通过水解稳定的连接基团连接到骨架上，和

c)在步骤(a)或步骤(b)后将受保护的羧基脱保护以获得可聚合聚合物的步骤；以及

(B)反应性颗粒状填料。

2.根据权利要求1所述的牙科粘固剂组合物，其中在所述方法的步骤(a)中共聚的混合物中的所述第一可共聚单体与第二可共聚单体的摩尔比(第一可共聚单体mol/第二可共聚单体mol)为100:5-5:100。

3.根据权利要求1或2任一项所述的牙科粘固剂组合物，其中在所述方法中步骤b)的偶合反应是加成反应或缩合反应，所述反应形成选自酰胺键、脲键或硫脲键的键。

4.根据前述权利要求1或2任一项所述的牙科粘固剂组合物，其中在所述方法中所述第二可共聚单体的第二可聚合有机结构部分选自可被取代的(甲基)丙烯酰胺结构部分和可受保护的取代(甲基)丙烯酸。

5.根据前述权利要求1或2任一项所述的牙科粘固剂组合物，其中在所述方法中所述第一可共聚单体是受保护的(甲基)丙烯酸单体。

6.根据前述权利要求1或2任一项所述的牙科粘固剂组合物，其中在所述方法中用于第一可共聚单体和第二可共聚单体的羧酸基团的保护基选自三烷基甲硅烷基、烷基和芳基烷基，或者其中用于第一可共聚单体和第二可共聚单体的氨基的保护基选自酰基和芳基烷基。

7.根据前述权利要求1或2任一项所述的牙科粘固剂组合物，其中在所述方法中用于第一可共聚单体和第二可共聚单体的羧酸基团的保护基选自三烷基甲硅烷基、烷基和芳基烷基，或者其中用于第一可共聚单体和第二可共聚单体的氨基的保护基选自芳基烷基、烷氧基羰基和芳氧基羰基。

8.根据前述权利要求1或2任一项所述的牙科粘固剂组合物，其中在所述方法中所述第一可共聚单体由通式(1)表示：

其中，

R¹是氢原子、–COOZ基团或直链或支化的C_1-6烷基，所述烷基可被-COOZ基团取代；

R²是氢原子、–COOZ基团或直链或支化的C_1-6烷基，所述烷基可被-COOZ基团取代；

A是单键或直链或支化的C_1-6链烯基，该基团在烯碳链的两个碳原子之间可以含有1-3个杂原子，所述杂原子选自氧原子、氮原子和硫原子，和/或所述链烯基在烯碳链的两个碳原子之间可以含有1-3个选自酰胺键或氨基甲酸酯键的基团；

Z可以相同或不同，独立地表示氢原子、金属离子、羧酸基团的保护基，或Z与分子中存在的其它-COOZ基团形成分子内酸酐基团。

9.根据前述权利要求1或2任一项所述的牙科粘固剂组合物，其中在所述方法中所述第二可共聚单体由通式(2)表示：

其中，

R³是氢原子或直链或支化的C_1-6烷基，所述烷基可被-COOZ'基团取代；

X是受保护的氨基或具有1-20个碳原子的烃基，所述烃基是用氨基取代的，所述氨基可以带有保护基，其中所述烃基可以含有1-6个杂原子，所述杂原子选自氧原子、氮原子和硫原子，和/或该烃基可以含有选自酰胺键或氨基甲酸酯键的基团且该烃基可以进一步用最多6个选自-COOZ'、氨基、羟基和硫醇基团的基团取代；

Y是氢原子、-COOZ’基团或具有1-20个碳原子的烃基，其中该烃基可以含有1-6个杂原子，所述杂原子选自氧原子、氮原子和硫原子，和/或该烃基可以含有选自酰胺键或氨基甲酸酯键的基团且该烃基可以进一步用最多6个选自-COOZ'、氨基、羟基和硫醇基团的基团取代；

Z'可以相同或不同，独立地表示氢原子、金属离子、羧酸基团的保护基，或Z'与分子中存在的其它-COOZ'基团形成分子内酸酐基团。

10.根据前述权利要求1或2任一项所述的牙科粘固剂组合物，其中在所述方法中具有可聚合结构部分和对衍生自第二可共聚单体的重复单元的氨基呈反应活性的官能团的化合物是通式(3)的化合物：

其中，

R⁴是氢原子或直链或支化的C_1-6烷基，所述烷基可被-COOZ”基团取代，

R⁵是氢原子或直链或支化的C_1-6烷基，所述烷基可被-COOZ”基团取代，

Z”可以相同或不同，独立地表示氢原子、金属离子、羧酸基团的保护基，或Z”与分子中存在的其它-COOZ”基团形成分子内酸酐基团，且

LG是离去基团，或其中

LG可以代替Z”并与R⁴或R⁵形成分子间羧酸酐基团，或其中

通式(3)的两个分子通过LG和/或-COOZ”缩合形成分子内羧酸酐基团，其中LG是氧原子。

11.根据前述权利要求1或2任一项所述的牙科粘固剂组合物，其中在所述方法中所述羧酸基团的保护基选自叔丁基和苄基，或根据前述权利要求中任一项所述的牙科粘固剂组合物，其中第一可共聚单体选自丙烯酸叔丁酯和丙烯酸苄酯。

12.根据权利要求1或2任一项所述的牙科粘固剂组合物，其中在所述方法中所述第二可共聚单体选自烯丙基胺、氨基丙基乙烯基醚、氨基乙基乙烯基醚、N-乙烯基甲酰胺和2-氨基甲基丙烯酸。

13.根据前述权利要求1或2任一项所述的牙科粘固剂组合物，其中所述方法包括将所述受保护的羧酸基团脱保护以获得可聚合的聚合物的步骤。