一种多功能二烯丙基铵型单体及其制备方法技术

本发明专利技术以二烯丙基胺、丙烯酰氧聚醚胺或丙烯酰氧聚醚铵、以及烷基化试剂为原料，制备一种含有双磺基甜菜碱、双羧基甜菜碱、双子季铵阳离子、磺基甜菜碱+季铵阳离子、或羧基甜菜碱+季铵阳离子的多功能二烯丙基铵型单体，不仅可通过接枝聚合用于多种有机高分子材料的亲水性、导电性、抗菌性、防雾、防污、抗凝血性等表面改性，还可用作制备电活性聚烯烃材料的原料，也可通过调整所述聚醚链的长短，制得功能特性不同的两性大分子单体，适用于多领域有机高分子材料的表面改性要求。高分子材料的表面改性要求。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能二烯丙基铵型单体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种多功能二烯丙基铵型单体及其制备方法，特别涉及一种含有双磺基甜菜碱、双羧基甜菜碱、双子季铵阳离子、磺基甜菜碱+季铵阳离子、或羧基甜菜碱+季铵阳离子的多功能二烯丙基铵型单体及其制这方法，属于功能高分子材料领域。
技术背景
[0002]诸如聚氨酯、聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚硅烷等高分子材料已经广泛应用于制作人工器官、手术缝合线、医用敷料、介入导管、计生用品、药物载体等医疗卫生器械，但是如何方便有效提高这些高分子材料表面的亲水性、抗菌性、抗凝血性和生物相容性等是近些年来重要的研究方向。众多科研成果已经表明这些高分子材料表面键合聚乙二醇、羧基甜菜碱/磺基甜菜碱/磷酰胆碱、或肝素等三大类亲水性物质是实现上述目的的主要方法。在所述高分子材料表面上键合聚乙二醇、羧基甜菜碱/磺基甜菜碱/磷酰胆碱、或肝素等三大类亲水性物质的方法多种多样，其中最常用的方法是采用含有所述含有这些亲水性物质的烯烃单体在所述高分子材料表面上的接枝聚合。
[0003]有鉴于此，本专利技术人依据分子设计原理，融合聚乙二醇、磺基/羧基甜菜碱、季铵盐的结构特性和功能应用，以及所述高分子材料在医疗卫生等领域中的亲水抗菌防污改性要求，创制了一种分子结构中含有双磺基甜菜碱、双羧基甜菜碱、双子季铵阳离子、磺基甜菜碱+季铵阳离子、或羧基甜菜碱+季铵阳离子的二烯丙基铵化合物用作多功能二烯丙基铵型单体。本专利技术提供的所述多功能二烯丙基铵型单体，主要目的是用于所述高分子材料表面的亲水性、导电性、抗菌性、防雾、防污、抗凝血性、生物相容性等改性；同时也可用作制备电活性聚烯烃材料的功能单体，赋予聚烯烃材料亲水性、导电性、抗菌性等；也可通过调整所述聚醚链的长短和烷基化试剂，制得了功能各异的多功能二烯丙基铵型单体，适用于多领域高分子材料的表面改性要求。本专利技术提供的所述多功能二烯丙基铵型单体是以二烯丙胺、丙烯酰氧聚醚胺或丙烯酰氧聚醚铵，以及烷基化试剂为原料，通过Michael加成反应和亲核取代反应制得的。

技术实现思路

[0004]本专利技术所述多功能二烯丙基铵型单体，其特征在于具有通式(I)所示结构：
[0005][0006]其中当通式(I)中的Y选取C1～C
18
烃基或时，X
‑
选自Cl
‑
、Br
‑
、I
‑
或p
‑
CH3C6H4SO3‑
中的一种；当通式(I)中的Y选取
‑
CH2CH2CH2SO3‑
或
‑
CH2CH2CH2CO2‑
时，X
‑
不选取任何，n选自0～2000之间的自然数，R1选取H或CH3，R2、R3和R4分别选取C1～C
18
烃基，m
选自0～2000之间的自然数。
[0007]本专利技术提供一种多功能二烯丙基铵型单体的具体制备方法如下所述：
[0008]步骤一：二烯丙基氨基聚醚胺或二烯丙基氨基聚醚铵的制备
[0009]依次称取溶剂和丙烯酰氧聚醚胺或丙烯酰氧聚醚铵加入反应釜中，搅拌均匀溶解后，控温0～100℃，向反应釜中投入二烯丙基胺，反应2～48小时，制得通式(Ⅱ)二烯丙基氨基聚醚胺溶液或通式(Ⅲ)二烯丙基氨基聚醚铵溶液，备用；
[0010][0011]其中通式(Ⅱ)或通式(Ⅲ)中的R1选取H或CH3，n选自0～2000之间的自然数，R2和R3分别选取C1～C
18
烃基，当Y选取C1～C
18
烃基或时，X
‑
选自Cl
‑
、Br
‑
、I
‑
或p
‑
CH3C6H4SO3‑
中的一种；当Y选取
‑
CH2CH2CH2SO3‑
或
‑
CH2CH2CH2CO2‑
时，X
‑
不选取任何；其中所述R4选取C1～C
18
烃基，m选自0～2000之间的自然数。
[0012]所述丙烯酰氧聚醚胺具有通式(Ⅳ)所示结构，所述丙烯酰氧聚醚铵具有通式(
Ⅴ
)所示结构：
[0013][0014]其中通式(Ⅳ)或通式(
Ⅴ
)中的R1选取H或CH3，n选自0～2000之间的自然数，R2和R3分别选取C1～C
18
烃基，当Y选取C1～C
18
烃基或时，X
‑
选自Cl
‑
、Br
‑
、I
‑
或p
‑
CH3C6H4SO3‑
中的一种；当Y选取
‑
CH2CH2CH2SO3‑
或
‑
CH2CH2CH2CO2‑
时，X
‑
不选取任何；其中所述R4选取C1～C
18
烃基，m选自0～2000之间的自然数。
[0015]所述二烯丙基胺与丙烯酰氧聚醚胺或丙烯酰氧聚醚铵的摩尔比为1:1.0～1.2；
[0016]所述溶剂选取水、甲醇、乙醇、异丙醇、叔醇、丁酮、1,4
‑
二氧六环、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、甲苯、二甲苯、苯甲醚、氯苯、甲苯、氯仿、四氯化碳、1,2
‑
二氯乙烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、N,N
‑
二甲基甲酰胺、二甲亚砜或甲基环己烷中的一种或两种以上；所述溶剂的用量是所述二烯丙基胺和丙烯酰氧聚醚胺或丙烯酰氧聚醚铵质量总和的50～500％。
[0017]步骤二：多功能二烯丙基铵型单体的制备
[0018]在所述通式(Ⅱ)二烯丙基氨基聚醚胺溶液或通式(Ⅲ)二烯丙基氨基聚醚铵溶液中加入烷基化试剂和对苯二酚，N2保护下，控温20～100℃，搅拌反应2～20小时，后经旋蒸浓缩，降低反应产物体系温度至室温，静置析出固体，过滤、洗涤、干燥，制得通式(I)所示结构的多功能二烯丙基铵型单体；
[0019]其中所述烷基化试剂指的是通式(
Ⅵ
)、γ
‑
丙磺酸内酯或γ
‑
丁内酯中的一种；其中所述通式(
Ⅵ
)具有下述所示结构：
[0020]Y
‑
X
[0021]通式(
Ⅵ
)
[0022]其中通式(
Ⅵ
)中的Y选自C1～C
18
烃基或X选自Cl、Br、I或p
‑
CH3C6H4SO3中的一种，其中所述R4选自C1～C
18
烃基，所述m选自0～2000之间的自然数。
[0023]所述烷基化试剂的用量是二烯丙基胺摩尔量的1.0～2.5倍。
[0024]所述对苯二酚的用量是二烯丙基胺质量的0.5～5％。
[0025]本专利技术提供的所述多功能二烯丙基铵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能二烯丙基铵型单体，其特征在于：所述多功能二烯丙基铵型单体具有通式(I)所示结构：其中当通式(I)中的Y选取C1～C
18
烃基或时，X
‑
选取Cl
‑
、Br
‑
、I
‑
或p
‑
CH3C6H4SO3‑
中的一种；当通式(I)中的Y选取
‑
CH2CH2CH2SO3‑
或
‑
CH2CH2CH2CO2‑
时，X
‑
不选取任何，n选自0～2000之间的自然数，R1选取H或CH3，R2、R3和R4分别选取C1～C
18
烃基，m选自0～2000之间的自然数。2.一种制备多功能二烯丙基铵型单体的方法，其特征在于所述多功能二烯丙基铵型单体的制备方法如下所述：步骤一：二烯丙基氨基聚醚胺或二烯丙基氨基聚醚铵的制备依次称取溶剂和丙烯酰氧聚醚胺或丙烯酰氧聚醚铵加入反应釜中，搅拌均匀溶解后，控温0～100℃，向反应釜中投入二烯丙基胺，反应2～48小时，制得通式(Ⅱ)二烯丙基氨基聚醚胺溶液或通式(Ⅲ)二烯丙基氨基聚醚铵溶液，备用；其中通式(Ⅱ)或通式(Ⅲ)中的R1选取H或CH3，n选自0～2000之间的自然数，R2和R3分别选取C1～C
18
烃基，当Y选取C1～C
18
烃基或时，X
‑
选自Cl
‑
、Br
‑
、I
‑
或p
‑
CH3C6H4SO3‑
中的一种；当Y选取
‑
CH2CH2CH2SO3‑
或
‑
CH2CH2CH2CO2‑
时，X
‑
不选取任何；其中所述R4选取C1～C
18
烃基，m选自0～2000之间的自然数；所述丙烯酰氧聚醚胺具有通式(Ⅳ)所示结构，所述丙烯酰氧聚醚铵具有通式(
Ⅴ
)所示结构：其中通式(Ⅳ)或通式(
Ⅴ
)中的R1选取H或CH3，n选自0～2000之间的自然数，R2和R3分别选取C1～C
18
烃基，当Y选取C1～C
18
烃基...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘霖，叶宁辰，李擎，马娟娟，张田林，
申请(专利权)人：江苏海洋大学，
类型：发明
国别省市：