CN109851770A - 一种双端氨基的聚乙二醇的制备方法 - Google Patents

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冯奕钰
唐俊稳
俞慧涛
陈灿
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Abstract

本发明涉及一种制备双端氨基聚乙二醇的方法，其步骤如下：1)制备双端对甲苯酸酯基的聚乙二醇PEG‑OTs；制备双端氨基的聚乙二醇：将一定量的PEG‑OTs加入高压反应釜，再加入浓氨水，密闭反应8‑12小时，反应结束后冷却至室温，用二氯甲烷进行萃取，在得到的有机相中加入氢氧化钠溶液，搅拌1‑5小时后，分液，然后用饱和氯化钠溶液充分洗涤至中性，然后在有机相中加入无水硫酸钠，干燥，抽滤，滤液浓缩后，将粗产品先溶于在四氢呋喃中，然后在冰浴环境下加入过量石油醚，析出白色沉淀，过滤，干燥得白色固体，即为双端氨基的聚乙二醇PEG‑NH2。

Description

一种双端氨基的聚乙二醇的制备方法
技术领域
本发明涉及一种双端氨基的聚乙二醇的制备方法，属于医药化工及材料领域，作为重要的有机合成中间体，具有广阔的前景。
背景技术
聚乙二醇(PEG)是一种应用十分广泛的有机合成中间体，在生物医药，化工材料扮演者重要角色。PEG含有极性端基，分子链柔顺性优异，分子量易于控制，具有良好的生物相容性和理化性质。聚乙二醇具有两亲性和生物相容性，无毒副作用，可以广泛用作药物合成、修饰、缓释和靶向治疗。此外，聚乙二醇还可以用于化工材料领域的重要合成和改性材料，比如通过引入聚乙二醇链来提高刚性材料的柔韧性，现在热门的水凝胶材料研究中，聚乙二醇基水凝胶具有良好的吸水保水性、生物相容性，可在人体内使用，不会引起炎症反应，而且能被机体迅速排出体外而不产生任何毒副作用等。
聚乙二醇末端羟基活性较低，不利于直接与其他大分子或小分子进行反应，这是聚乙二醇本身的应用受到一定的限制，因此需要对其末端进行改性，获得活性更高的中间体，比如得到氨基、羧基、酰氯等基团。端氨基聚乙二醇由于末端氨基活性较高，可以与多种官能团进行反应，比如羧基、酰氯、异氰酸酯和环氧基团等，在后续合成中起着基础性作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作简单，原料易得，转化率高的制备双端氨基的聚乙二醇的方法。技术方案如下：
一种制备双端氨基聚乙二醇的方法，其步骤如下：
1)制备双端对甲苯酸酯基的聚乙二醇：将聚乙二醇在二氯甲烷内充分溶解，然后加入2-5倍聚乙二醇摩尔量的对甲苯磺酰氯，溶解完全后，再加入三乙胺，在室温下使其充分反应；随后，加入盐酸溶液进行萃取，得到有机相，加入适量碳酸氢钠以除去残余的盐酸，然后在有机相中加入无水硫酸钠，干燥，抽滤，充分旋蒸后得到淡黄色固体；将该产品溶解在四氢呋喃中，然后在冰浴环境下加入过量石油醚，析出白色沉淀，过滤，干燥得白色固体，即为双端对甲苯酸酯基的聚乙二醇PEG-OTs。
2)制备双端氨基的聚乙二醇：将一定量的PEG-OTs加入高压反应釜，再加入浓氨水，密闭反应8-12小时，反应结束后冷却至室温，用二氯甲烷进行萃取，在得到的有机相中加入氢氧化钠溶液，搅拌1-5小时后，分液，然后用饱和氯化钠溶液充分洗涤至中性，然后在有机相中加入无水硫酸钠，干燥，抽滤，滤液浓缩后，将粗产品先溶于在四氢呋喃中，然后在冰浴环境下加入过量石油醚，析出白色沉淀，过滤，干燥得白色固体，即为双端氨基的聚乙二醇PEG-NH2。
优选地，述步骤1)中的盐酸溶液浓度是2-4mol/L。所述步骤1)中冰浴温度为-5～5℃。所述步骤2)中水热处理方法的温度为100-150℃。所述步骤2)中浓氨水质量分数为25％～28％。
本发明优点在于对于较高分子量(如4000)的聚乙二醇，端基活性较低的情况下，仍可以取得较高的转化率，本发明方法操作简单，原料易得，转化率高，具有较好的前景。
附图说明
图1为双端氨基聚乙二醇的红外光谱图。
具体实施步骤
下面是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
本发明制备提供一种制备如下结构的聚乙二醇：
实施例1
1)制备双端对甲苯酸酯基的聚乙二醇：室温下，取20g分子量为4000的聚乙二醇加入平底烧瓶，加入100mL二氯甲烷充分溶解，然后加入2-5倍聚乙二醇摩尔量的对甲苯磺酰氯，溶解完全后，再加入过量三乙胺，在室温下反应6-10小时，反应完全溶液变成浅黄色。随后，加入盐酸溶液进行萃取，得到有机相，加入适量碳酸氢钠，搅拌10-60min，除去残余的盐酸，然后在有机相中加入无水硫酸钠，干燥1-6小时，抽滤，充分旋蒸后得到淡黄色固体。在室温下将该产品溶解在四氢呋喃中，然后在冰浴环境下加入过量石油醚，析出白色沉淀，过滤，干燥得白色固体16.4g(产率82％)，即为双端对甲苯酸酯基的聚乙二醇(PEG-OTs)。
2)制备双端氨基的聚乙二醇：将2g的PEG-OTs加入高压反应釜，再加入10mL浓氨水，在130℃密闭反应10小时。反应结束后冷却至室温，用二氯甲烷进行萃取，在得到的有机相中加入氢氧化钠溶液，搅拌1-4小时后，分液，然后用饱和氯化钠溶液充分洗涤至中性，然后在有机相中加入无水硫酸钠，干燥1-6小时，抽滤，滤液浓缩后，将粗产品先溶于在四氢呋喃中，然后在冰浴环境下加入过量石油醚，析出白色沉淀，过滤，干燥得白色固体1.8g(产率90％)，即为双端氨基的聚乙二醇(PEG-NH2)。
实施例2
1)制备双端对甲苯酸酯基的聚乙二醇：室温下，取30g分子量为4000的聚乙二醇加入平底烧瓶，加入200mL二氯甲烷充分溶解，然后加入2-5倍聚乙二醇摩尔量的对甲苯磺酰氯，溶解完全后，再加入过量三乙胺，在室温下反应6-10小时，反应完全溶液变成浅黄色。随后，加入盐酸溶液进行萃取，得到有机相，加入适量碳酸氢钠，搅拌10-60min，除去残余的盐酸，然后在有机相中加入无水硫酸钠，干燥1-6小时，抽滤，充分旋蒸后得到淡黄色固体。在室温下将该产品溶解在四氢呋喃中，然后在冰浴环境下加入过量石油醚，析出白色沉淀，过滤，干燥得白色固体25.1g(产率84％)，即为双端对甲苯酸酯基的聚乙二醇(PEG-OTs)。
2)制备双端氨基的聚乙二醇：将2g的PEG-OTs加入高压反应釜，再加入10mL浓氨水，在150℃密闭反应8小时。反应结束后冷却至室温，用二氯甲烷进行萃取，在得到的有机相中加入氢氧化钠溶液，搅拌1-4小时后，分液，然后用饱和氯化钠溶液充分洗涤至中性，然后在有机相中加入无水硫酸钠，干燥1-6小时，抽滤，滤液浓缩后，将粗产品先溶于在四氢呋喃中，然后在冰浴环境下加入过量石油醚，析出白色沉淀，过滤，干燥得白色固体1.7g(产率85％)，即为双端氨基的聚乙二醇(PEG-NH2)。
实施例3
1)制备双端对甲苯酸酯基的聚乙二醇：室温下，取20g分子量为4000的聚乙二醇加入平底烧瓶，加入100mL二氯甲烷充分溶解，然后加入2-5倍聚乙二醇摩尔量的对甲苯磺酰氯，溶解完全后，再加入过量三乙胺，在室温下反应6-10小时，反应完全溶液变成浅黄色。随后，加入盐酸溶液进行萃取，得到有机相，加入适量碳酸氢钠，搅拌20min，除去残余的盐酸，然后在有机相中加入无水硫酸钠，干燥1-6小时，抽滤，充分旋蒸后得到淡黄色固体。在室温下将该产品溶解在四氢呋喃中，然后在冰浴环境下加入过量石油醚，析出白色沉淀，过滤，干燥得白色固体16.4g(产率82％)，即为双端对甲苯酸酯基的聚乙二醇(PEG-OTs)。
2)制备双端氨基的聚乙二醇：将1.8g的PEG-OTs加入高压反应釜，再加入10mL浓氨水，在在110℃下密闭反应11小时。反应结束后冷却至室温，用二氯甲烷进行萃取，在得到的有机相中加入氢氧化钠溶液，搅拌1-4小时后，分液，然后用饱和氯化钠溶液充分洗涤至中性，然后在有机相中加入无水硫酸钠，干燥1-6小时，抽滤，滤液浓缩后，将粗产品先溶于在四氢呋喃中，然后在冰浴环境下加入过量石油醚，析出白色沉淀，过滤，干燥得白色固体1.5g(产率83％)，即为双端氨基的聚乙二醇(PEG-NH2)。
本发明公开和提出的关于一种制备双端氨基聚乙二醇的方法，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变条件路线等环节实现，尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (5)

1.一种制备双端氨基聚乙二醇的方法，其步骤如下：
1)制备双端对甲苯酸酯基的聚乙二醇：将聚乙二醇在二氯甲烷内充分溶解，然后加入2-5倍聚乙二醇摩尔量的对甲苯磺酰氯，溶解完全后，再加入三乙胺，在室温下使其充分反应；随后，加入盐酸溶液进行萃取，得到有机相，加入适量碳酸氢钠以除去残余的盐酸，然后在有机相中加入无水硫酸钠，干燥，抽滤，充分旋蒸后得到淡黄色固体；将该产品溶解在四氢呋喃中，然后在冰浴环境下加入过量石油醚，析出白色沉淀，过滤，干燥得白色固体，即为双端对甲苯酸酯基的聚乙二醇PEG-OTs。
2)制备双端氨基的聚乙二醇：将一定量的PEG-OTs加入高压反应釜，再加入浓氨水，密闭反应8-12小时，反应结束后冷却至室温，用二氯甲烷进行萃取，在得到的有机相中加入氢氧化钠溶液，搅拌1-5小时后，分液，然后用饱和氯化钠溶液充分洗涤至中性，然后在有机相中加入无水硫酸钠，干燥，抽滤，滤液浓缩后，将粗产品先溶于在四氢呋喃中，然后在冰浴环境下加入过量石油醚，析出白色沉淀，过滤，干燥得白色固体，即为双端氨基的聚乙二醇PEG-NH2。
2.如权利要求1所述方法，其特征是所述步骤1)中的盐酸溶液浓度是2-4mol/L。
3.如权利要求1所述方法，其特征是所述步骤1)中冰浴温度为-5～5℃。
4.如权利要求1所述方法，其特征是所述步骤2)中水热处理方法的温度为100-150℃。
5.如权利要求1所述方法，其特征是所述步骤2)中浓氨水质量分数为25％～28％。
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