分子磺化方法技术

本发明专利技术涉及与磺化分子包括核酸、氨基酸、肽、多肽、低聚物、聚合物和共聚物有关的产品和方法。所公开的方法可实现均匀和受控的分子磺化水平。通过所公开的方法产生的磺化分子呈现高度均匀的磺化并具有改进的性质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利说明 专利
本文中公开的主题涉及制备磺化或多磺化分子(包括低聚物和/ 或聚合物)的方法。本文中公开的方法将产生高度均匀的磺化分子，尤其是聚合物。在一个特定的实施方案中，所述方法可用于制备不溶于水的低聚物或聚合物，所述不溶于水的低聚物或聚合物在当溶剂流延成膜时能形成相分离的形态。在另一特定的实施方案中，均匀磺化的低聚物和/或聚合物可用作电化学、生物学或医学涂层及消费品、传湿应用(包括热和/或流体传递膜、传湿和/或传热涂层)以及其他应用中的添加剂。 相关申请的交叉引用本申请要求2007年5月9日提交的美国临时申请序号60/917,037的优先权益，该申请通过全文引用结合到本文中。
技术介绍
磺化通常指导致形成碳-硫键的有机化学反应。当反应化合物含芳环时，芳环因反应性(磺化)化合物的磺化通常通过亲电芳族取代反应由磺酸残基官能团代替芳环上的氢原子而发生。但对于特定的化合物如苯基链烷酸，磺化可能发生在与羧基相邻的碳上而不是芳环上。与芳族硝化或其他亲电芳族取代不同，芳族磺化是可逆的。 过去已用三氧化硫、硫酸、氯磺酸或乙酰硫酸作为磺化剂实现了芳族化合物的磺化并取得了有限的成功(Gilbert，Chem.Rev.62549-589(1962)；德国专利DE 580,366)。该方法费用高、困难大且时常导致化合物的不完全磺化，尤其是对于大分子量的低聚物或聚合物(Gilbert，上文)。 此外，由于三氧化硫的高反应性，故使用三氧化硫作为磺化剂的技术将导致磺化反应及随后的处理过程中生成相当大量不希望有的副产物。磺化副产物常常难以除去而可能污染最终的磺化分子产品(Gilbert，上文)。 因此，描述使用三氧化硫作为磺化试剂来磺化化合物的现有方法导致了不均匀磺化、不完全磺化且不希望有的副产物的形成率高。此外，采用三氧化硫和其他试剂的磺化反应有时还导致有限的磺化产物形成能力。在试图磺化大分子聚合物时，情况尤其如此。例如，因乙酰硫酸的使用引起的过量硫酸和乙酸仅可通过精心设计且费用高昂的吸收净化方法或其他措施除去。此外，硫酸的使用将向反应中引入水，这些水可能改变反应组分有效溶剂化的能力。通过硫酸的使用向反应中引入的水还将抑制具有不稳定或水解不稳定的官能团或部分的聚合物的磺化。 专利技术概述 本专利技术涉及用三氧化硫磺化分子的方法。所述方法允许分子以可控方式磺化且不希望有的副产物或降解产物较少。本专利技术的方法将产生较洁净的磺化分子且发生的磺化具有高度的均匀性。 因此，在一个方面，本专利技术提供了一种制备磺化分子的方法，所述方法包括使分子与三氧化硫在适宜的条件下接触以形成磺化分子。所述适宜的条件可选自在至少一种惰性溶剂存在下、在至少一种电子给体剂存在下、反应温度在约-50℃到25℃之间、反应时间在1秒到30,000秒之间、在500rpm到20,000rpm之间混合、和剪切速率在5s-1到100s-1之间。 在某些实施方案中，所述方法采用选自如下的惰性溶剂二氯化乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、1，1，1-三氯乙烷(1，1，1-TCA)、二氯乙烷(包括1，1-二氯乙烷(1，1-DCA)和1，2-二氯乙烷(1，1-DCE))、四氯化碳、氯乙烯(VC)、四氯乙烷、氯仿(三氯甲烷)、二氯乙烷、二氯甲烷(MDC)、四氢呋喃(THF)、二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基乙酰胺(DMAC)。在特别优选的实施方案中，惰性溶剂包含二氯甲烷或二氯乙烷。 在某些实施方案中，反应起始温度在约-25℃到20℃之间。优选反应起始温度在约-20℃到0℃之间。 在某些实施方案中，反应时间在约2秒到20,000秒之间。优选反应时间在约20秒到1000秒之间。 在其他实施方案中，所述方法采用选自如下的分子核酸、氨基酸、肽、多肽、蛋白质、糖蛋白、生物聚合物、低聚物、聚合物和共聚物。在某些实施方案中，所述分子包括统计、无规或嵌段共聚物、低聚物或聚合物或其任意组合。在另外的实施方案中，所述分子包括多相大共聚物、低聚物或聚合物或其任意组合。 在某些实施方案中，所述分子的分子量在约100克/摩尔到约500克/摩尔之间并含至少一个链烯或芳烃部分。在其他特定的实施方案中，所述分子还包含至少一个选自如下的部分含芳烃的线型侧链、不含芳烃的线型侧链、饱和的线型侧链、不饱和的线型侧链和柔性烃线型侧链。在其他实施方案中，所述分子包含至少一个选自如下的单体单元聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氧化乙烯(PEO)、聚苯乙烯(PS)、聚酯、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、尼龙、卤化聚合物或共聚物如全氟共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰胺(PA)、聚氨酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乳酸(PLA)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)、乙烯-苯乙烯互聚物(ESI)、苯乙烯丙烯酸酯、聚醚醚酮(PEEK)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET或PETE)。 在某些实施方案中，电子对给体剂选自1，2-二甲氧基乙烷、1，4-二氧六环、三甲胺、三乙胺、吡啶、二乙基苯胺、2-甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶、N，N’-二甲基乙二胺和N-乙基吗啉。在特定的实施方案中，三氧化硫以配位络合物的形式存在。在一些这样的实施方案中，配位络合物包含三氧化硫和所述至少一种惰性溶剂。在其他这样的实施方案中，配位络合物包含三氧化硫和所述至少一种电子对给体剂。 在某些实施方案中，所述至少一种惰性溶剂包含二氯甲烷，反应起始温度在约-20℃到-10℃之间，反应时间在约1秒到1000秒之间，所述分子包含至少一个易于磺化的单体单元，所述电子对给体剂包含1，4-二氧六环。 某些其他实施方案还包括在使所述分子与三氧化硫接触之前将所述分子掺和在至少一种惰性溶剂中。另外的实施方案还包括在与所述分子接触之前将三氧化硫掺和在至少一种惰性溶剂中。其他特定的实施方案包括在使所述分子与三氧化硫接触之前将所述分子掺和在至少一种惰性溶剂中并将三氧化硫掺和在至少一种惰性溶剂中。 本文中公开的某些实施方案涉及通过本文中所公开的方法中的任何一种方法制备的磺化分子。在某些实施方案中，磺化分子按本文中所公开的方法中的任何一种制备，其中所述分子被磺化约2-100％摩尔。在某些其他实施方案中，磺化分子被均匀磺化约20-80％摩尔。 本文中公开的某些其他实施方案涉及一次性体液吸收材料，所述体液吸收材料包含通过本文中所公开的方法中的任何一种制备的磺化分子。某些实施方案涉及表面涂料，所述表面涂料包含通过本文中所公开的方法中的任何一种制备的磺化分子。某些其他实施方案涉及环境控制单元，所述环境控制单元包含通过本文中所公开的方法中的任何一种制备的磺化分子。某些其他实施方案涉及传湿膜，所述传湿膜包含通过本文中所公开的方法中的任何一种制备的磺化分子。某些其他实施方案涉及传热膜，所述传热膜包含通过本文中所公开的方法中的任何一种制备的磺化分子。某些其他实施方案涉及药物组合物，所述药物组合物包含通过本文中所公开的方法中的任何一种制备的磺化分子。某些其他实施方案涉及医疗设备，所述医疗设备包含通过本文中所公开的方法中的任何一种制备的磺化分子。某些其他实施方案涉及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备磺化分子的方法，所述方法包括使分子与三氧化硫在适宜的条件下接触以形成磺化分子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SG埃伦伯格，曹丽薇，D瓦雄，K科波拉，J巴洛，
申请(专利权)人：艺杰斯生物科学有限责任公司，戴斯分析公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]