由包括一个或多个肟或胺官能团的多糖衍生的聚合物及其用途制造技术

本发明专利技术涉及由多糖共聚物衍生的聚合物，由包括相似或不同脱水己糖单元的主链和包括至少一个中性或阴离子脱水戊糖和／或脱水己糖单元的分支组成；所述聚合物衍生物包括至少在Ｃ２位携带肟官能团的一个或多个单元。此外该聚合物能够通过进行以下步骤来获得：ａ）让多糖与包括至少能使由一个或几个单元的Ｃ２碳携带的羟基氧化为酮官能团的至少一种氧化剂的水溶液接触；ｂ）让所得聚合物与羟基胺或衍生物接触，以便将酮官能转化为肟官能团。本发明专利技术还涉及可通过进行步骤ｃ）来获得的聚合物，该步骤包括让至少在所述单元的Ｃ２位上具有至少一个肟官能团的聚合物与还原肟官能团的试剂接触。所得聚合物至少在Ｃ２位上携带胺官能团。本发明专利技术进一步涉及所述聚合物的用途。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由携带侧糖和在C2位上携带至少一个肟官能团的多糖衍生的聚合物。本专利技术还涉及包括在C2位上的至少一个胺官能团的聚合物，该聚合物由前一聚合物获得。最后，本专利技术涉及这些聚合物的用途。所遇到的大多数多糖包括彼此连接的多个糖链，除了伯醇官能团或可能的醛或酮官能团以外，主要具有仲醇官能团。在这方面不同的稀有多糖之一是脱乙酰壳多糖。该多糖通过壳多糖脱乙酰来获得，后者是在节肢动物的外甲，头足动物的内骨骼或者某些真菌或藻类的细胞壁中的结构聚合物。它由β-(1-＞4)连接的重复D-葡糖胺单元组成，含有至多40％的N-乙酰基葡糖胺残基。在最低含量的乙酰化残基的情况下，与其它多胺比较，质子化形式的胺官能团的固有pK是非常低的(大约6.5)；脱乙酰壳多糖尤其具有其它多糖所不拥有的金属螯合能力。然而，脱乙酰壳多糖的主要缺点之一是该产物的成本。脱乙酰壳多糖的高成本归因于以下事实衍生它的产品-壳多糖来源于海洋动物如螃蟹，磷虾的甲壳，鱿鱼内骨骼等。因此必须进行预先处理的步骤，以便萃取壳多糖。另外，仅从该产品的来源，可利用的壳多糖的量就受到限制。另一限制是获取脱乙酰壳多糖所需的化学处理。如此，脱乙酰化最常常使用40-50％氢氧化钠溶液来进行。此外，这些化学处理证明能够带来污染，因此必需采取处理排放物的工艺，从而进一步增加了终产物的成本。本专利技术的目的因此是提出具有与在脱乙酰壳多糖上发现的应用性能一样有吸引力的应用性能(如果不是更有吸引力的话)，但没有后者的缺陷的改性多糖。这些目的和其它目的通过本专利技术来实现，首先，本专利技术因此涉及由共聚多糖衍生的聚合物，它由包含相似或不同脱水己糖单元的主链和包括至少一个中性或阴离子脱水戊糖和/或脱水己糖单元的分支形成；所述衍生的聚合物包括至少在C2位上携带肟官能团的一个或多个单元和能够通过进行以下步骤来获得a)让多糖与包含至少能使由一个或多个单元的C2碳携带的羟基氧化为酮官能团的至少一种氧化剂的水溶液接触；b)让所得聚合物与羟基胺或衍生物接触，以便将酮官能团转化为肟官能团。其次，本专利技术涉及由共聚多糖衍生的聚合物，它由包含相似或不同脱水己糖单元的主链和包括至少一个中性或阴离子脱水戊糖和/或脱水己糖单元的分支形成；所述聚合物包括至少在C2位携带胺官能团的一个或多个单元和能够通过进行步骤c)来获得，该步骤包括让具有至少在C2位携带肟官能团的一个或多个单元的聚合物与还原肟官能团的试剂接触。本专利技术还涉及具有肟官能团的聚合物作为络合阳离子物质、更尤其包括至少一种金属的阳离子物质的试剂的用途。最后，本专利技术涉及带有胺官能团的聚合物在生物医学，表面处理，尤其纺织品表面处理和造纸工业中的用途。如此，已经发现，根据本专利技术的聚合物，更尤其具有肟官能团的那些拥有突出的络合尤其金属阳离子，如铁，铬，汞，银，镉，铀等的能力。还注意到，在根据本专利技术的聚合物的情况下，可以在比在脱乙酰壳多糖的情况下发现络合现象的pH范围更宽的pH范围内发现该络合现象。这是不容置疑的优点，因为它增加了所述聚合物有效和能够使用的范围。就带有胺官能团的聚合物而言，可以发现它们能够与带负电荷的表面反应并在这些表面上赋予各种性能。因而，除了其它应用以外，这些聚合物特别适合用作保护诸如纺织品材料之类的表面的试剂。此外，这些聚合物能够由可以大量获得并且可再生的多糖获得。这是因为能够用于制备根据本专利技术的聚合物的多糖由植物，如瓜尔树(cyanopsis tetragonoloba)，以及角豆树种子获得。此外，这些多糖可以非常简单地从这些来源提取而不需要任何特殊的化学转化。然而，在阅读了以下的说明书和实施例之后可以更清楚本专利技术的其它优点和特征。根据本专利技术的聚合物因此是由包括相似或不同脱水己糖单元的主链和包括至少一个中性或阴离子脱水戊糖和/或脱水己糖单元的分支形成的多糖的衍生物。应该注意的是，根据本专利技术，术语共聚多糖表示该聚合物不是选自其中所有组成单元是相同的那些。在下文中，除非另有规定，使用术语“多糖”代替共聚多糖。多糖的天然骨架的主链的(相似或不同)己糖单元尤其能够是选自D-葡萄糖，D-或L-半乳糖，D-甘露糖，D-或L-岩藻糖，鼠李糖等中的单元。更具体地，多糖的天然骨架的分支的该(相似或不同)中性或阴离子戊糖和/或己糖单元能够是尤其选自D-木糖，L-或D-阿拉伯糖，D-葡萄糖，D-或L-半乳糖，D-甘露糖，D-或L-岩藻糖，L-鼠李糖，D-葡糖醛酸，D-半乳糖醛酸和D-甘露糖醛酸中的单元。此外，由其获取根据本专利技术的聚合物的多糖能够以天然状态或在进行一次或多次解聚过程之后使用。半乳甘露聚糖、半乳葡甘露聚糖、木糖葡萄糖、琥珀酰聚糖，rhamsan和welan胶尤其可以作为天然多糖骨架的实例提及。可获得根据本专利技术的聚合物的多糖的天然骨架优选是半乳甘露聚糖。半乳甘露聚糖是由在β(1-4)位上连接的D-吡喃甘露糖单元的主链组成的大分子，它在α(1-6)位上被D-吡喃半乳糖单元取代。它们从豆科植物种子的胚乳提取，它们构成了贮藏的碳水化合物。优选的可以提及的半乳甘露聚糖是瓜尔胶，它由瓜尔树种子(Cyanopsis tetragonoloba)获得；角豆树胶，它由角豆树的种子(Ceratonia siliqua)提取；他拉胶和内桂胶。十分优选的是，天然骨架是瓜尔胶。更尤其，瓜尔胶具有2的甘露糖/半乳糖比率。能够用于获取根据本专利技术的聚合物的多糖的重均摩尔质量能够在宽范围内变化。然而，所述多糖有利地具有104-3×106g/mol的重均摩尔比(通过尺寸排阻色谱法测定)。多糖能够以粉末或以几毫米尺寸的颗粒的形式使用。应该注意的是，在半乳甘露聚糖，尤其如瓜尔胶的情况下，所述颗粒被称为裂片(splits)，由种子子叶组成，已与中心胚芽和包壳分离。这些裂片还能够含有水。水的含量一定程度上取决于环境空气的湿度。然而，举例来说，水的含量一般少于或等于干重的10％。根据本专利技术的聚合物因此包括至少在该单元的C2位上携带肟官能团的一个或多个单元。除了在C2位上的碳以外，能够携带这种官能团的在该单元中的其它位置可能是C3碳原子和可能是C4碳原子。应该指出的是，取决于该单元的性质和它在聚合物链中的位置(主链或分支)，可能无法氧化该位置上的碳。另外，需要指出的是，根据本专利技术的聚合物可以包括不携带任何肟官能团的单元。此外，在适当的场合，根据本专利技术的聚合物在一个或多个单元的C6位上携带羧酸官能团(-COOH)。当根据本专利技术的聚合物由不同类型的氧化碳原子(C2和C3、C4或C6)组成时，所述原子可以或可不位于同一单元。请记住，C2碳位于异头碳的α位上。根据本专利技术的一个特别有利的实施方案，聚合物应使得肟官能团的大多数(50％以上的数目)由在C2位上的碳原子所携带。本专利技术的优选变型包括由天然或非天然(更尤其解聚)瓜尔胶获得并携带主要位于C2位上的肟官能团的聚合物，其中取代单元的大多数是构成瓜尔胶的分支的那些。首先将描述能够用于制备根据本专利技术的聚合物的方法的第一步。步骤a)包括让天然或非天然多糖与包含至少能使由在一个或多个单元中的C2碳携带的羟基氧化为酮官能团的至少一种氧化剂的水溶液接触。步骤a)的第一个实施方案包括使用水溶液形式的多糖。根据该实施方案，步骤a)在均相中进行。步骤a)的第二个实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
由共聚多糖衍生的聚合物，它由包括相似或不同脱水己糖单元的主链和包括至少一个中性或阴离子脱水戊糖和／或脱水己糖单元的分支形成；所述衍生的聚合物包括至少在Ｃ２位携带肟官能团的一个或多个单元并能够通过进行以下步骤来获得：ａ）让多糖与包括至少能使由一个或多个单元的Ｃ２碳携带的羟基氧化为酮官能团的至少一种氧化剂的水溶液接触；ｂ）让所得聚合物与羟胺或衍生物接触，以便将酮官能转化为肟官能。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：E弗勒瑞，A多马德，
申请(专利权)人：罗狄亚化学公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]