一种卤代酰胺基团水凝胶单体的制备方法技术

本发明专利技术提供一种卤代酰胺基团水凝胶单体的制备方法，传统制备方法中，酰胺的合成一般有氨基与酰卤或者与羧基缩合反应合成，带有卤代酰胺官能团丙烯酰胺的合成涉及到氨基的反应选择性和纯化问题，一般使用氨基与酰卤反应进行，本发明专利技术限定酰卤原料的卤代基团不包括与目标产物结构中不同的卤代基团，避免出现卤代离子交换副产物；并且本发明专利技术以无机碱和两相溶剂作为反应介质，减少三氟乙酸取代杂质，降低纯化难度，提高目标物产量。提高目标物产量。提高目标物产量。

【技术实现步骤摘要】
一种卤代酰胺基团水凝胶单体的制备方法


[0001]本专利技术涉及化学合成
，具体涉及一种卤代酰胺基团水凝胶单体的制备方法。

技术介绍

[0002]随着表征分子或其生物发硬技术的改进，分子研究也随之取得很大的进展，特别是，对核酸以及其他大型生物分子的研究主要使用阵列探针杂交分析、基因测序分析等技术。这些技术通常需要使用到基因芯片，该基因芯片表面固定化核酸阵列，为了提升核酸在芯片基底表面固定的稳定性，提升杂交和基因测序反应的有效性，减少非特异性吸附和不希望的核酸结合，减少背景噪音，通常会在芯片基底(玻璃)表面修饰水凝胶层。
[0003]芯片表面的水凝胶层通常通过使共聚单体的混合物聚合来生产。通常，共聚单体的混合物含有丙烯酰胺和一种或多种共聚单体，同时包含用于参与水凝胶的交联和/或将水凝胶固定到固体支持物并促进与感兴趣的目标分子结合的官能团。目前最常用的水凝胶单体为聚丙烯酰胺骨架结构单体，官能团分子可以选自卤素、叠氮、氨基等，卤代酰胺官能团丙烯酰胺单体即可直接作为聚合物单体，也可作为合成叠氮酰胺官能团丙烯酰胺单体的原料。
[0004]卤代酰胺官能团丙烯酰胺单体的合成，通常是首先合成丙烯酰胺骨架结构，之后再通过氨基与酰卤反应合成，但是氨基与酰卤过程中由于氨基反应选择性，容易产生多重副产物，导致纯化难度非常大，产量低。因此如何改进卤代酰胺官能团丙烯酰胺单体的合成工艺，降低纯化难度，提升产量，成为了目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种卤代丙烯酰胺基团水凝胶单体的制备方法，通过优化原料及溶剂反应体系，减少副产物，降低终产物纯化难度，提升产量。
[0006]为实现上述目的，本专利技术方法如下
：
[0007]一种卤代酰胺基团水凝胶单体的制备方法，包括取N
‑
(n
‑
氨基烷基)丙烯酰胺三氟乙酸盐，加入溶剂，溶解后加入无机碱水溶液，再加入酰卤溶液，搅拌反应；所述溶剂为两相溶剂。
[0008]可选的，所述酰卤包括至少一个卤代基团，且不包括与卤代酰胺基团水凝胶单体结构中不同的卤代基团。
[0009]可选的，N
‑
(n
‑
氨基烷基)丙烯酰胺三氟乙酸盐为N
‑
(5
‑
氨基戊基)丙烯酰胺三氟乙酸盐；酰卤为溴乙酰溴。
[0010]可选的，无机碱为氢氧化钠；所述溶剂由等体积用量的二氯甲烷和水组成；所述酰卤溶液由酰卤溶解于二氯甲烷制备而成。
[0011]一方面，酰胺的合成一般有氨基与酰卤或者与羧基缩合反应合成，带有卤代酰胺官能团丙烯酰胺的合成涉及到氨基的反应选择性和纯化问题，一般使用氨基与酰卤反应进
行，本专利技术限定酰卤原料的卤代基团不包括与目标产物结构中不同的卤代基团，避免出现卤代离子交换副产物。
[0012]另一方面，本专利技术以无机碱和两相溶剂作为反应介质，减少三氟乙酸取代杂质，降低纯化难度，提高目标物产量。
[0013]可选的，每克N
‑
(5
‑
氨基戊基)丙烯酰胺三氟乙酸盐对应的溶剂用量为12～13ml；对应的2M/L的氢氧化钠用量为11～12ml；对应的溴乙酰溴的用量为0.4ml，溶解溴乙酰溴的二氯甲烷的用量为2.4ml。
[0014]可选的，还包括取N
‑
(5
‑
氨基戊基)丙烯酰胺三氟乙酸盐，加入溶剂，溶解后降温至0℃，滴加氢氧化钠溶液，控制反应温度≤20℃，滴加完毕后降温至0℃；之后滴加溴乙酰溴的二氯甲烷溶液，控制温度上下浮动≤3℃，滴加完毕后升温至室温，搅拌反应，生成乳白色固体，监测反应结束后，纯化处理制得溴代酰胺戊烷丙烯酰胺。
[0015]可选的，所述纯化处理的具体方法包括以下步骤：
[0016]1)将监测反应结束后的反应液采用二氯甲烷进行多次萃取，收集合并有机相，加入干燥剂干燥后，浓缩得粗产品1；
[0017]2)将步骤1)制备的粗产品1采用二氯甲烷溶解后，裹硅胶后旋干得粉末固体，干法上样进行硅胶柱分离，洗脱剂依次使用二氯甲烷、二氯甲烷：甲醇＝25：1组成的混合洗脱剂，收集洗脱液，加热浓缩制得粗产品2；
[0018]3)将步骤2)制备的粗产品2采用二氯甲烷打浆，再加入石油醚打浆，依次抽滤、洗涤、旋干，即完成。
[0019]可选的，还包括首先制备N
‑
(5
‑
氨基戊基)丙烯酰胺三氟乙酸盐，包括以下操作步骤：
[0020]1)取N
‑
(5
‑
氨基戊基)氨基甲酸叔丁酯，加入复合溶剂溶解，制得二氨基戊烷丙酸酯反应溶液；
[0021]2)在步骤1)制备的二氨基戊烷丙酸酯反应溶液中加入丙烯酰氯，监测反应完全后，制得中间体1反应液；
[0022]3)对中间体1反应液进行抽滤、纯化处理后，制得固体中间体1；
[0023]4)取在步骤3)制备的固体中间体1，加入三氟乙酸的二氯甲烷溶液，搅拌反应，监测反应完全后，制得N
‑
(5
‑
氨基戊基)丙烯酰胺三氟乙酸盐反应液；
[0024]5)对步骤4)制备的N
‑
(5
‑
氨基戊基)丙烯酰胺三氟乙酸盐反应液进行浓缩处理后，制得N
‑
(5
‑
氨基戊基)丙烯酰胺三氟乙酸盐。
[0025]步骤5)中制得的N
‑
(5
‑
氨基戊基)丙烯酰胺三氟乙酸盐作为制备卤代酰胺基团水凝胶单体的反应原料，传统工艺方法通常需要对该反应原料进行彻底浓缩，易导致该原料聚合变质，在本专利技术工艺方法中，创造性的选择N
‑
(5
‑
氨基戊基)丙烯酰胺三氟乙酸盐与酰卤在无机碱和两相溶剂(二氯甲烷)反应介质中反应，仅需要通过浓缩操作去除步骤4)制得的N
‑
(5
‑
氨基戊基)丙烯酰胺三氟乙酸盐反应液中的三氟乙酸即可，无需彻底浓缩，避免原料聚合变质的同时，降低工艺复杂性。
[0026]可选的，步骤1)中复合溶剂为三乙胺和四氢呋喃；步骤1)中取N
‑
(5
‑
氨基戊基)氨基甲酸叔丁酯，先加入三乙胺室温搅拌溶解后，再加入四氢呋喃，在氩气保护下，冰盐浴降温至0℃；其中每克N
‑
(5
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氨基戊基)氨基甲酸叔丁酯对应的三乙胺用量为0.82ml，四氢呋喃
的用量为20ml；
[0027]可选的，步骤2)中以2滴/s的速度滴加丙烯酰氯至中间体1反应液，滴加过程中控制温度变化≤3℃，滴加完毕后，升温至室温反应；其中每克N
‑
(5
‑
氨基戊基)氨基甲酸叔丁酯对应的丙烯酰氯用量为0.44ml；
[0028]可选的，步骤4)的搅拌反应温度为室温；其中每克固体中间体1对应的三氟乙酸用量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卤代酰胺基团水凝胶单体的制备方法，其特征在于，包括取N
‑
(n
‑
氨基烷基)丙烯酰胺三氟乙酸盐，加入溶剂，溶解后加入无机碱水溶液，再加入酰卤溶液，搅拌反应；所述溶剂为两相溶剂。2.如权利要求1所述的卤代酰胺基团水凝胶单体的制备方法，其特征在于，所述酰卤包括至少一个卤代基团，且不包括与卤代酰胺基团水凝胶单体结构中不同的卤代基团。3.如权利要求2所述的卤代酰胺基团水凝胶单体的制备方法，其特征在于，N
‑
(n
‑
氨基烷基)丙烯酰胺三氟乙酸盐为N
‑
(5
‑
氨基戊基)丙烯酰胺三氟乙酸盐；酰卤为溴乙酰溴。4.如权利要求3所述的卤代酰胺基团水凝胶单体的制备方法，其特征在于，无机碱为氢氧化钠；所述溶剂由等体积用量的二氯甲烷和水组成；所述酰卤溶液由酰卤溶解于二氯甲烷制备而成。5.如权利要求4所述的卤代酰胺基团水凝胶单体的制备方法，其特征在于，每克N
‑
(5
‑
氨基戊基)丙烯酰胺三氟乙酸盐对应的溶剂用量为12～13ml；对应的2M/L的氢氧化钠用量为11～12ml；对应的溴乙酰溴的用量为0.4ml，溶解溴乙酰溴的二氯甲烷的用量为2.4ml。6.如权利要求5所述的卤代酰胺基团水凝胶单体的制备方法，其特征在于，还包括取N
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(n
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氨基烷基)丙烯酰胺三氟乙酸盐，加入溶剂，溶解后降温至0℃，滴加氢氧化钠溶液，控制反应温度≤20℃，滴加完毕后降温至0℃；之后滴加溴乙酰溴的二氯甲烷溶液，控制温度上下浮动≤3℃，滴加完毕后升温至室温，搅拌反应，生成乳白色固体，监测反应结束后，纯化处理制得溴代酰胺戊烷丙烯酰胺。7.如权利要求6所述的卤代酰胺基团水凝胶单体的制备方法，其特征在于，所述纯化处理的具体方法包括以下步骤：1)将监测反应结束后的反应液采用二氯甲烷进行多次萃取，收集合并有机相，加入干燥剂干燥后浓缩得粗产品1；2)将步骤1)制备的粗产品1采用二氯甲烷溶解后，裹硅胶后旋干得粉末固体，干法上样进行硅胶柱分离，洗脱剂依次使用二氯甲烷、二氯甲烷：甲醇＝25：1组成的混合洗脱剂，收集洗脱液，加热浓缩制得粗产品2；3)将步骤2)制备的粗产品2采用二氯甲烷打浆，再加入石油醚打浆，依次抽滤、洗涤、旋干，即完成。8.如权利要求3～7任一项所述的卤代酰胺基团水凝胶单体的制备方法，其特征在于，还包括首先制备N
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(5
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氨基戊基)丙烯酰胺三氟乙酸盐，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王震，王君，任行，刘明辉，张银，张晓亮，张瑞峰，
申请(专利权)人：郑州玛特瑞斯生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：