膦酸对金属表面的改性制造技术

本文提供了用于金属(包括铂、金、钯、铱和铑)表面官能化的方法和试剂。本文提供的方法和试剂使用膦酸或膦酸酯试剂作为各种官能团的附接源，从而允许该表面改性而具有期望的性质。本文提供的改性表面可用于各种应用，包括防止金属表面上的生物淤积。防止金属表面上的生物淤积。防止金属表面上的生物淤积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】膦酸对金属表面的改性
交叉引用
[0001]本申请要求2020年7月10日提交的美国临时申请第63/050,228号的权益，该临时申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术介绍

[0002]材料的表面改性可用于实现材料的不同界面性质。例如，抗细菌层、抗腐蚀层或抗生物淤积层可以被掺合到设计用于植入体内的医疗装置的表面上。对于各种表面的共价改性，存在许多化学反应，但已知的用于铂、金或其他金属表面(例如钯、铱或铑)的官能化方法很少。需要其他方法来将试剂和其他官能团附接到这样的金属表面。

技术实现思路

[0003]本文提供了满足了对金属表面(包括铂和金表面)官能化的新的和改进的方法的需要的试剂、方法和组合物。在一些实施方案中，金属表面是铂族金属。在一些实施方案中，所述试剂、方法和组合物可用于使钯、铱或铑表面官能化。在本文描述的一些实施方案中，所述试剂、方法和组合物可用于通过在膦酸或膦酸酯与金属表面之间形成金属膦酸盐键来将各种官能团添加到金属表面上。在一些实施方案中，膦酸或膦酸酯包含能够将其他材料添加到金属表面的反应性基团或捕获部分，例如其他表面改性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种官能化金属表面，包括与具有以下结构的分子结合的金属表面：其中：R是任选取代的烷基、任选取代的杂烷基、任选取代的环烷基、任选取代的杂环烷基、任选取代的烯基、任选取代的炔基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；并且其中所述金属表面包括选自铂、金、钯、铱和铑中的至少一种金属、其氧化物或其任何组合。2.根据权利要求1所述的官能化金属表面，其中R具有结构X
‑
L
‑
，其中L是连接部分，并且X是反应性柄或捕获部分，或R具有结构Y
‑
L
‑
，其中L是连接部分且Y是表面改性基团。3.根据权利要求2所述的官能化金属表面，其中L是任选取代的亚烷基链或任选取代的杂亚烷基链。4.根据权利要求2或3所述的官能化金属表面，其中L具有下式的结构：
‑
[Z
‑
(CR1R2)
n
]
m
‑
其中：R1和R2各自独立地是H或任选取代的烷基、任选取代的烯基、任选取代的炔基、任选取代的杂烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，或同一原子上的R1和R2一起形成氧代，或相邻原子上的R1一起形成双键，或相邻原子上的R1和R2一起形成三键；每个Z独立地是不存在、
‑
O
‑
、
‑
NR3‑
、
‑
S
‑
、
‑
SS
‑
、
‑
S(O)
‑
、
‑
S(O)2‑
、
‑
C(O)
‑
、
‑
C(O)O
‑
、
‑
C(O)NR3、
‑
OC(O)O
‑
、
‑
NR3C(O)NR3‑
、
‑
OC(O)NR3‑
、
‑
S(O)2O
‑
、
‑
S(O)2NR3‑
、
‑
OS(O)2O
‑
、
‑
NR3SO2NR3‑
或
‑
OSO2NR3‑
；每个R3独立地是H、任选取代的烷基、任选取代的环烷基、任选取代的烯基、任选取代的炔基、任选取代的杂烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；每个n独立地是1至30的整数；且m是1至30的整数。5.根据权利要求2或3所述的官能化金属表面，其中L包括一至一百个原子的链，其中所述链中的每个原子独立地选自C、N、O、S、Si和P。6.根据权利要求5所述的官能化金属表面，其中所述链中的第一个原子是C。7.根据权利要求2
‑
6中任一项所述的官能化金属表面，其中L包括选自以下中的一个或多个亚单元：多个亚单元：
其中每个n独立地是1
‑
30的整数。8.根据权利要求2
‑
7中任一项所述的官能化金属表面，其中L包括以下结构：7中任一项所述的官能化金属表面，其中L包括以下结构：其中每个n独立地是1
‑
30的整数；且每个p独立地是1
‑
30的整数。9.根据权利要求2所述的官能化金属表面，其中L包括聚合物。10.根据权利要求9所述的官能化金属表面，其中所述聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚卤乙烯、聚苯乙烯、尼龙、聚酰胺、聚酯、聚芳酰胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚四氟乙烯、多糖、聚(氧化烯)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚乙烯醇、聚噁唑啉、聚(N
‑
丙烯酰基吗啉)或其任何组合或衍生物。11.根据权利要求2
‑
10中任一项所述的官能化金属表面，其中R具有以下结构：X
‑
L
‑
。12.根据权利要求11所述的官能化金属表面，其中X包括选自以下中的反应性官能团：叠氮化物、炔烃、四嗪、卤化物、巯基、二硫化物、马来酰亚胺、胺、酸、活化酯、烯烃、醇、卤化物、酰卤、磺酸、亚磺酸、磺酰卤、环氧化物、醛、酮、亚胺、肟、异氰酸酯、异硫氰酸酯、肼和酰肼或其任何组合。13.根据权利要求2
‑
10中任一项所述的官能化金属表面，其中X具有以下结构：X1‑
L
X
‑
Z
X
‑
其中Z
X
是键、
‑
O
‑
、
‑
NR4‑
、
‑
S
‑
、
‑
SS
‑
、
‑
S(O)
‑
、S(O)2‑
、
‑
C(O)
‑
、
‑
C(O)O
‑
、
‑
C(O)NR4、
‑
OC(O)O
‑
、
‑
NR4C(O)NR4‑
、
‑
OC(O)NR4‑
、
‑
S(O)2O
‑
、
‑
S(O)2NR4‑
、
‑
OS(O)2O
‑
、
‑
NR4S(O)2NR4‑
或
‑
OS(O)2NR4‑
；L
x
是不存在、任选取代的亚烷基、任选取代的亚环烷基、任选取代的亚烯基、任选取代的亚炔基、任选取代的杂亚烷基、任选取代的亚芳基、任选取代的芳基亚烷基、任选取代的杂芳基亚烷基、任选取代的芳基杂亚烷基、或任选取代的杂芳基杂亚烷基；X1包括叠氮化物、炔烃、四嗪、卤化物、巯基、二硫化物、马来酰亚胺、胺、羧酸、活化酯、烯烃、醇、酰卤、磺酸、亚磺酸、磺酰卤、环氧化物、醛、酮、亚胺、肟、异氰酸酯、异硫氰酸酯、肼或酰肼；且每个R4独立地是H、任选取代的烷基、任选取代的环烷基、任选取代的烯基、任选取代的炔基、任选取代的杂烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基。14.根据权利要求13所述的官能化金属表面，其中Z
X
是键、
‑
O
‑
、
‑
C(O)
‑
、
‑
NR4‑
、
‑
C(O)O
‑
或
‑
C(O)NR4。
15.根据权利要求13或14所述的官能化金属表面，其中L
X
具有以下结构：
‑
(CR5R6)
r
‑
其中R5和R6各自独立地是H、卤素、任选取代的烷基、任选取代的烯基、任选取代的炔基、任选取代的杂烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，或同一原子上的R5和R6一起形成氧代，或相邻原子上的R5一起形成双键，或相邻原子上的R5和R6一起形成三键；且r是0
‑
30的整数。16.根据权利要求13
‑
15中任一项所述的官能化金属表面，其中X1是胺、羧酸、马来酰亚胺、叠氮化物、炔烃、卤化物、烯烃或巯基。17.根据权利要求11
‑
16中任一项所述的官能化金属表面，其中X是其中：R5和R6各自独立地是H或C1‑
C3烷基；r是0或1；且X1是叠氮化物、炔烃、卤化物、烯烃或巯基。18.根据权利要求11
‑
17中任一项所述的官能化金属表面，其中X是19.根据权利要求11所述的官能化金属表面，其中X包含选自以下中的捕获部分：生物素、抗生物素、链霉亲和素、核酸、肽和蛋白质或其任何组合。20.一种试剂盒，包括根据权利要求11
‑
19中任一项所述的官能化金属表面和使用说明书。21.根据权利要求2
‑
10中任一项所述的官能化金属表面，其中R具有所述结构Y
‑
L
‑
。22.根据权利要求21所述的官能化金属表面，其中Y包括选自以下中的表面改性基团：疏水残基、亲水残基、带电残基、阳离子残基、阴离子残基、多糖、疏水聚合物、亲水聚合物、抗微生物剂、生物材料、生物相容性材料、防污材料、导电材料、半导电材料、耐热材料、防腐蚀材料、催化剂和磁性材料、或其任何组合。23.根据权利要求21或22所述的官能化金属表面，其中Y具有以下结构Y1‑
L
Y
‑
Z
Y
‑
其中Z
Y
是键、
‑
O
‑
、
‑
NR4‑
、
‑
S
‑
、
‑
SS
‑
、
‑
S(O)
‑
、S(O)2‑
、
‑
C(O)
‑
、
‑
C(O)O
‑
、
‑
C(O)NR4、
‑
OC(O)O
‑
、
‑
NR4C(O)NR4‑
、
‑
OC(O)NR4‑
、
‑
S(O)2O
‑
、
‑
S(O)2NR4‑
、
‑
OS(O)2O
‑
、
‑
NR4S(O)2NR4‑
、
‑
OS(O)
2
NR4‑
、或通过叠氮化物、炔烃、四嗪、卤化物、巯基、二硫化物、马来酰亚胺、胺、羧酸、活化酯、烯烃、醇、酰卤、磺酸、亚磺酸、磺酰卤、环氧化物、醛、酮、亚胺、肟、异氰酸酯、异硫氰酸酯、肼或酰肼与合适的互补反应性基团之间的共价键形成反应而形成的反应产物；L
Y
是不存在、任选取代的亚烷基、任选取代的亚环烷基、任选取代的亚烯基、任选取代的亚炔基、任选取代的杂亚烷基、任选取代的亚芳基、任选取代的芳基亚烷基、任选取代的杂芳基亚烷基、任选取代的芳基杂亚烷基、或任选取代的杂芳基杂亚烷基；Y1包含至少一种表面改性残基；且每个R4独立地是H、任选取代的烷基、任选取代的环烷基、任选取代的烯基、任选取代的炔基、任选取代的杂烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基。24.根据权利要求23所述的官能化金属表面，其中Z
Y
是键、
‑
O
‑
、
‑
NR4‑
、
‑
S
‑
、
‑
SS
‑
、
‑
S(O)
‑
、S(O)2‑
、
‑
C(O)
‑
、
‑
C(O)O
‑
、
‑
C(O)NR4‑
、
‑
OC(O)O
‑
、
‑
NR4C(O)NR4‑
、
‑
OC(O)NR4‑
、
‑
S(O)2O
‑
、
‑
S(O)2NR4‑
、
‑
OS(O)2O
‑
、
‑
NR4S(O)2NR4‑
、
‑
OS(O)2NR4‑
、、25.根据权利要求23或24所述的官能化金属表面，其中L
Y
是不存在。26.根据权利要求23
‑
25中任一项所述的官能化金属表面，其中Y1包括疏水残基。27.根据权利要求26所述的官能化金属表面，其中所述疏水残基包括疏水聚合物。28.根据权利要求27所述的官能化金属表面，其中所述疏水聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚卤乙烯、聚四氟乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯、聚醚聚氨酯、聚二甲基硅氧烷或其任何组合或衍生物。29.根据权利要求26
‑
28中任一项所述的官能化金属表面，其中所述疏水残基包括脂肪酸或其衍生物。30.根据权利要求23
‑
25中任一项所述的官能化金属表面，其中Y1包括亲水残基。31.根据权利要求30所述的官能化金属表面，其中所述亲水残基包括亲...

【专利技术属性】
技术研发人员：泰勒，
申请(专利权)人：生物动力学公司，
类型：发明
国别省市：