【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学合成，具体涉及一种含氮杂环水凝胶单体的制备方法。
技术介绍
1、生物传感器(biosensor)，是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件(包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质)、适当的理化换能器(如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等)及信号放大装置构成的分析工具或系统。并且随着精准医疗，分子诊断等行业热度越来越高，对用于检测化学和生物制剂、分析物或反应副产物的生物传感器的兴趣逐渐提高。
2、为了将酶、抗体、抗原、核酸等识别元件固定在传感器基体表面，同时降低基体表面粘附生物材料导致的分析检测准确性降低等问题，传感器表面通常被涂上一层软材料，通常被称为“活性”涂层，用于被动抗生物污染涂料的“金标准”材料是聚(乙二醇)(peg)及其衍生物，通过氢键与水形成紧密的水合层激活，被假设为有助于抗生物污染的特性。尽管如此，peg也有一定的局限性。这被假设为有助于抗生物污染的特性。然而，peg有几个严重的缺点，包括通过水解和自氧化降解导致活性氧的产生，并随着时间的推移降低了防污性能。近年来，已经开发了许多peg的替代品，包括两性离子聚合物、基于氟和丙烯酸酯的聚合物和聚缩水甘油，这些材料作为特殊的抗生物污染涂料表现出了很大的前景。并且有大量的研究表面聚丙烯酰胺类水凝胶在很多方面表现出很大的优势，越来越多的生物传感器表面通过修饰聚丙烯酰胺类水凝胶接枝固定识别元件，同时防止生物污垢。
3、那么，在聚丙烯酰胺类水凝胶选择时，为了提高
技术实现思路
1、为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种含氮杂环水凝胶单体的制备方法，通过优化物料条件顺序和反应条件，减少副反应，提升原料转化率，提升产量。
2、为实现上述目的，本专利技术方法如下：
3、一种含氮杂环水凝胶单体的制备方法，包括以下操作步骤：
4、1)取原料1和三价膦试剂溶解于有机溶剂，配置反应液1；
5、2)向反应液1中滴加偶氮类试剂，反应制得反应液2；
6、3)取原料2溶解于有机溶剂，配置反应液3；
7、4)将反应液3滴加至反应液2中，搅拌，反应，即完成；
8、其中原料1化学结构通式为：其中l1为烷基或取代的烷基；
9、原料2化学结构通式为：其中r1为点击化学反应活性官能团。
10、进一步优选的，三价膦试剂为三苯基膦；偶氮类试剂为偶氮二羧酸二异丙酯。
11、水凝胶单体的化学结构组成通常包括能够发生聚合反应的不饱和键的骨架结构，例如通常使用的聚丙烯酰胺结构，为了赋予水凝胶结构增强的亲水性，稳定性和防生物污染的特性等性能，通常会在聚丙烯酰胺等骨架结构上设计醚键等结构，同时为了使水凝胶修饰结构上能够接枝核酸、抗体等生物识别元件，通常还会在骨架结构上接枝能够易于发生点击化学反应等易于形成化学共价连接结合作用的反应官能团，例如甲基叠氮等反应基团，并且为了避免点击化学反应偶氮二羧酸二异丙酯对水凝胶结构的负面影响作用，通常会设计连接有含氮杂环的甲基叠氮结构。由于甲基叠氮、含氮杂环等结构的存在，传统的醚键构建工艺往往存在原料自环化、甲基叠氮等活性官能团被还原等副反应，导致不能成功制得目标化合物或者目标化合物产量低。
12、本专利技术打破传统的醚键构建工艺方法，采用分步添加反应原料，将形成骨架结构的醇羟基原料首先与三苯基膦和偶氮二羧酸二异丙酯反应制得中间体，然后再添加含活性官能团的氮杂环原料，避免活性官能团被还原，成功制得目标化合物，并且提升原料转化率，提高目标化合物的产量，操作简便，收率稳定。
13、可选的，原料1的化学结构式为：原料2的化学结构式为：
14、可选的，步骤1)使用的有机溶剂为二氯甲烷；步骤3)使用的有机溶剂为四氢呋喃。
15、可选的，步骤1)中原料1的摩尔质量用量为0.66-0.73mmol；三苯基膦摩尔质量用量为0.66-0.99mmol；有机溶剂体积用量为12.5±0.5ml；步骤2)中偶氮二羧酸二异丙酯摩尔质量用量为0.66-0.99mmol；步骤2)中冰水浴降温至0℃滴加偶氮二羧酸二异丙酯，冰浴条件下反应10-12min。
16、可选的，步骤3)中原料2摩尔质量用量为0.66-0.79mmol；有机溶剂的体积用量为1-1.5ml；步骤4)中冰浴条件下搅拌30-35min后，室温条件下反应3-4小时。
17、可选的，步骤4)反应后还包括将反应液旋干得粗产品，再经柱纯化分离，制得所述含氮杂环水凝胶单体。
18、可选的，上述制备方法还包括首先制备原料1，其制备方法的操作步骤包括：取2-(2-氨基乙氧基)乙醇和丙烯酰氯在氢氧化钠水溶液环境下发生缩合反应，制得原料1。
19、可选的，上述制备方法还包括首先制备原料2，其制备方法的操作步骤包括：取5-甲氧基吡啶甲醇用在四氢呋喃介质中的叠氮磷酸二苯酯和1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7反应处理制得中间产物；中间产物用在n-甲基吡咯烷酮介质中的对甲苯磺酸和溴化锂反应处理制得原料2。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
2.如权利要求1所述的含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，原料1的化学结构式为：原料2的化学结构式为：
3.如权利要求2所述的含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，三价膦试剂为三苯基膦。
4.如权利要求3所述的含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，偶氮类试剂为偶氮二羧酸二异丙酯。
5.如权利要求4所述的含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，步骤1)使用的有机溶剂为二氯甲烷；步骤3)使用的有机溶剂为四氢呋喃。
6.如权利要求5所述的含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，步骤1)中原料1的摩尔质量用量为0.66-0.73mmol；三苯基膦摩尔质量用量为0.66-0.99mmol；有机溶剂体积用量为12.5±0.5ml；步骤2)中偶氮二羧酸二异丙酯摩尔质量用量为0.66-0.99mmol；步骤2)中冰水浴降温至0℃滴加偶氮二羧酸二异丙酯，冰浴条件下反应10-12min。
7.如权利要求6所述的含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其
8.如权利要求7所述的含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，步骤4)反应后还包括将反应液旋干得粗产品，再经柱纯化分离，制得所述含氮杂环水凝胶单体。
9.如权利要求8所述的含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，还包括首先制备原料1，其制备方法的操作步骤包括：取2-(2-氨基乙氧基)乙醇和丙烯酰氯在氢氧化钠水溶液环境下发生缩合反应，制得原料1。
10.如权利要求9所述的含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，还包括首先制备原料2，其制备方法的操作步骤包括：取5-甲氧基吡啶甲醇用在四氢呋喃介质中的叠氮磷酸二苯酯和1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7反应处理制得中间产物；中间产物用在N-甲基吡咯烷酮介质中的对甲苯磺酸和溴化锂反应处理制得原料2。
...【技术特征摘要】
1.一种含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
2.如权利要求1所述的含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，原料1的化学结构式为：原料2的化学结构式为：
3.如权利要求2所述的含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，三价膦试剂为三苯基膦。
4.如权利要求3所述的含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，偶氮类试剂为偶氮二羧酸二异丙酯。
5.如权利要求4所述的含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，步骤1)使用的有机溶剂为二氯甲烷；步骤3)使用的有机溶剂为四氢呋喃。
6.如权利要求5所述的含氮杂环水凝胶单体的制备方法，其特征在于，步骤1)中原料1的摩尔质量用量为0.66-0.73mmol；三苯基膦摩尔质量用量为0.66-0.99mmol；有机溶剂体积用量为12.5±0.5ml；步骤2)中偶氮二羧酸二异丙酯摩尔质量用量为0.66-0.99mmol；步骤2)中冰水浴降温至0℃滴加偶氮二羧酸二异丙酯，冰浴条件下反应10-12min。
【专利技术属性】
技术研发人员：刘明辉，王君，任行，王震，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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。