一種新型氨基末端聚乙二醇載體的合成

第32卷第5期蔣林玲等:一種新型氨基末端聚乙二醇載體的合成401化學(xué)試劑,2010 ,32(5) ,401 ~ 402 ;433一種新型氨基末端聚乙二醇載體的合成蔣林玲",李寶林“(1.長(cháng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖北荊州434023;2.陜西師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院,陜西西安710062)摘要:以廉價(jià)的對硝基苯酚和環(huán)氧氯丙烷為起始原料,合成出1,3-二(4-硝基萃氧基)-2-丙醇后,將其負載到聚乙二醇上,并經(jīng)水合肼還原后得到末端含有4個(gè)活性氨基的新型可溶性載體PEG-(PhNH2),其結構經(jīng)'HNMR、IR等表征。該載體在液相合成水溶性菁染料的過(guò)程中具有重要的作用。通過(guò)核磁共振光譜法測定發(fā)現,該載體對功能基團苯氨基的支載量較PEC-(PhNH,)2有了明顯的提高。關(guān)鍵詞:聚乙二醇;可溶性載體;合成;表征中團分類(lèi)號:0623.4文獻標識碼:A文 章編號:0258-3283(2010)05-0401-02以交聯(lián)聚合物為載體的固相合成在多肽和小分子化合物領(lǐng)域的研究中起著(zhù)重要的作用“,但o.nO -on+an&.MOLHO -NO,-NO,是,它也存在一些不容忽視的缺點(diǎn)，如反應活性低、中間產(chǎn)物難以表征和分析等。近年來(lái),化學(xué)家PEG+H,cO -o,a.CH-.0-o-so.--cH,們結合固相合成和傳統的溶液合成的優(yōu)點(diǎn),發(fā)展一NO了更為優(yōu)異的可溶性聚合物支載的液相合成方1+2鼎O0-- NO法。液相化學(xué)集中了固相合成和小分子均相反應.NH.nO 。。。ro-_-Nl的雙重優(yōu)點(diǎn)，既有固相方法的易分離、可循環(huán)利EOH-O 0-- -NH用產(chǎn)物易純化的特點(diǎn),又保持了均相反應所具有的高反應性的優(yōu)點(diǎn),因而已成為國內外合成化學(xué)的研究熱點(diǎn)之- _(24)。1實(shí)驗部分聚乙二醇(PEG)是較早被用作可溶性支載體1.1主要儀器與試劑的聚合物之一,PEC的末端羥基具有與一般醇一170SX紅外光譜儀(KBr壓片,美國Nicolet樣的性質(zhì),并且可進(jìn)一步術(shù)生化,易于和被支載體公司);AV 300型核磁共振儀(TMS為內標,德國連接。同時(shí),聚乙二醇鏈的化學(xué)性質(zhì)穩定,適于做Bruker 公司);WRS-1B型數字熔點(diǎn)測定儀(溫度支載體。本實(shí)驗小組以聚乙二醇末端羥基支載計未經(jīng)校正,上海棱譜儀器有限公司)。4-氨基苯甲酸得到的PEG-( PhNH2)2為可溶性載聚乙二醇(4000)及所用試劑均為國產(chǎn)分體')],利用液相合成的方法成功地合成了在化學(xué)析純。和生物分析領(lǐng)域非常重要的水溶性熒光試劑菁染1.2 PEG-( PhNH2),(4)的合成1.2.11,3-二(4-硝基苯氧基)-2-丙醇(1)的料Cy3和Cy5,避免了傳統的溶液合成時(shí)必須使制備用煩瑣的色譜分離。但是由于聚乙二醇兩端只有在25 mL水中加人3. 82 g(27.5 mmol)對硝兩個(gè)羥基作為功能基團,其支載量較低,反應過(guò)程基苯酚,再加入1. 10 g(27.5 mmol)氫氧內,將中需要大量的聚乙二醇為載體,增加了成本。為溶液攪拌并加熱到60 ~70 C,待溶液變?yōu)榧t色了提高聚乙二醇的支載量,本文利用一一種簡(jiǎn)便、經(jīng)”濟的合成路線(xiàn),合成了PEG分子末端載有4個(gè)苯中國煤化工氨基功能基團的水溶性載體PEG-( PhNH2).(4)。通過(guò)核磁共振內標法的測定，新的載體對功能基CN M H G金資助項目(8010-90010117);教育部事麻料罕狡術(shù)研兗賢助項目(105153)。團的支載量相比PEG-( PhNH,)2有了明顯提高。作者簡(jiǎn)介:蔣林玲(1974-),女,湖北荊州人,博士,講師,寸其合成路線(xiàn)如下。要從事熒光探針的合成及應用。402化學(xué)試劑2010年5月后,向其中緩慢滴加1.09 g(13 mmol)環(huán)氧氯丙流20min后保持該溫度向溶液中緩慢滴加10mL烷,在1 h內加完。滴加完畢后,保持該溫度攪拌(80%)水合肼,在3 h內滴完。滴加完畢后反應.3h,有淺黃色沉淀生成。將沉淀過(guò)濾并用無(wú)水乙液再回流24h。趁熱抽濾,將所得濾液在旋轉蒸.醇充分洗滌至白色后,得到1.22 g白色粉末。產(chǎn)發(fā)儀上蒸除大部分乙醇和水合肼后,冷卻,并在剩率38.0%。m. p.150. 0~151.0 C。' HNMR( 300余溶液中加入大量冷的乙醚析出棕黑色沉淀。將MHz , DMSO-d,) ,8:8. 21(d,4H,J=8.8 Hz);7. 20該沉淀重新溶于二氯甲烷中,抽濾,所得濾液中加(d,4H,J =8.8 Hz) ;5. 65(s,1H) ;4. 25(m ,4H)。人大量冷的乙醚有棕色沉淀析出,過(guò)濾,得到產(chǎn)物1.2.2 聚乙二醇支載的對甲苯磺酰酯(2)的.2.80 g,產(chǎn)率96.5%。'HNMR(300 MHz,CDCl,),制備8:6. 78(d,4H,J=8.1 Hz);6. 58(d,4H,J=8.2將3.02gNaOH溶于7mL水中配成30%的Hz);4.2 ~3.4(m, PEG)。IR (KBr),v, cm~':NaOH溶液,在此溶液中加人25 mL CH2Cl,和3430,3 386,3318,1 511,1 463,1 237,1 032。5.88 g(1.47 mmol) PEG(4000) ,攪拌均勻。另稱(chēng)取7.41 g(38.8 mmol)對甲苯磺酰氯溶于202結果與討論mL CH2Cl2中,在劇烈攪拌的條件下,將該溶液加2. 1反應時(shí)間對水合肼還原硝基的影響人到上述PEG的溶液中。15 min內滴加完畢,加文獻[6,7]中報道的用水合肼還原小分子硝完后再反應15 min。反應完畢,分出有機層。所基化合物的時(shí)間基本都在幾個(gè)小時(shí)之內,有的在得有機層用蒸餾水洗滌(10 mLx2),洗滌后將30 min內便可完成反應,但在聚合物支載的大分CH2Cl2溶液濃縮,在濃縮液中加50 mL乙醚并劇子上以水合肼還原硝基還未見(jiàn)有報道。實(shí)驗中我烈攪拌,得到白色沉淀。沉淀過(guò)濾后再用乙醚洗們隨時(shí)間的變化監測了硝基被還原的程度。表1滌(25 mLx2),得到5.92 g白色固體產(chǎn)物,產(chǎn)率是化合物3用水合肼還原5 h和24 h后所得樣品93. 2%。'HNMR(300 MHz, CDCl,),8:7.81(d,的氫質(zhì)子化學(xué)位移數據。從表1中可以看出，4H,J=7.9 Hz);7. 35(d,4H,J=7.9 Hz);4. 17~δ7.00和δ8.20處兩組峰是反應物聚乙二醇支3. 41(m,PEG);2. 45(s,6H)。IR( KBr) ,v, cm 1載的1,3-二(4-硝基苯氧基)-2-丙醇中苯環(huán)氫質(zhì)3 430,2 885,1 609,1 445,1 352,1 111。子的吸收,而86.63和86. 75處兩組峰是硝基被1.2.3 1,3-二(4-硝基苯 氧基)-2-丙醇負載于還原成氨基后苯環(huán)氫質(zhì)子的特征吸收。這表明在PEG.上的衍生物(3)的制備5h內雖然大部分硝基已被還原，但仍然有小部稱(chēng)取0.651 g(1. 9 mmol)1 ,3-二(4-硝基苯氧分硝基還未被還原。原因可能是由于大分子末端基)-2-丙醇.0.062 g(2.5 mmol) 氫化鈉溶于30的硝基被包埋在高分子鏈內導致硝基不能很好地mL干燥的四氫呋喃中,將此混合溶液在室溫下攪與還原試劑接觸,因而需要較長(cháng)的還原時(shí)間。通拌30 min后加入1. 39 g(0.6 mmol)化合物2,加過(guò)對還原時(shí)間的監測發(fā)現,當反應進(jìn)行24 h后硝熱回流狀態(tài)下反應24 h。冷卻,用旋轉蒸發(fā)儀蒸基被還原完全。除四氫呋哺后得到棕色的殘余物。將所得殘渣溶表1水合肼還 原硝基所得產(chǎn)物的氫質(zhì)子化學(xué)位移Tab. 1 ' HNMR data of compounds于少量水中,用二氯甲烷萃取(50 mLx3),萃取樣晶'HMR(CDCl,).8后合并有機相,并將其體積濃縮到為原體積的5%左右,再加入冷的乙醚,劇烈攪拌后有黃色沉還原5 h后所得樣晶8. 20(1H);7.00(1H) ;6.75(1. 5H);6. 63(1. 5H) ;4. 29 ~3.64(142H)淀析出。過(guò)濾得到產(chǎn)品1.45 g,產(chǎn)率90. 6%。還原24h后所得樣品6. 78(2.5H);6.58(2. SH);4.29 ~'HNMR(300 MHz, CDCI,) ,8:8. 22(d,4H,J=8. 83. 64( 170H)Hz);7.01 (d,4H,J =8.8 Hz);4.2 ~ 3.4(m,2.2PEG上支載的功能基團含量測定PEG)。IR( KBr),v,cm~':3452,2 884,1 607,從結構上看,所合成的新的可溶性載體PEG-1 513,1 467,1 358,1 094。(PhN中國煤化工個(gè)苯胺基功能基1.2.4 PEG-( PhNH,).(4)的制備團，的支載量應比在100 mL三口燒瓶中加人3.15 g(0. 65PEG- |YHC N M H C有核磁共振內標mmol)化合物3、30 mL無(wú)水乙醇.0.122 g活性法對苯胺基的負載量進(jìn)行了測定,根據樣品中芳碳、0.143 g六水合三氯化鐵,加熱使其回流?；?下轉第433頁(yè))第32卷第5期劉月成等:懸浮液進(jìn)樣火焰原子吸收光譜法測定云岡石窟降塵中的錳433 .參考文獻:suspension sample introduction LU Yue -cheng*. WANG[1]陳日,丁中華.風(fēng)化及環(huán)境污染對云岡石窟的影響分Shang-zhi'* ,SHI Yun-long' ,u Hai' ,MA Gui-rong" ( Shanxi析[J].環(huán)境科學(xué)進(jìn)展,1995 ,3(5) :57-61.Datong University, a College of Chemistry and Chemical[2]李海.大氣污染對云岡石窟的風(fēng)化腐蝕及保護對策Engineering;b. College of Physics and Electronics Science,[J].雁北師范學(xué)院學(xué)報,2003 ,19(5) :60-63.Dalong 037009. China) , Huaxue Shiji,2010,32(5),431 ~[3]王尚芝.火焰原子吸收光譜法測定紫菜中銅的研究433[J].化學(xué)試劑,2007 ,29(11) :665 666.Abstract:The dust sample powder passed through 75 μm of[4]ARAUJO R G 0, DIASF D s, MACEDO s M,et al.screen size was suspended in agar solution to prepare a 8U8-Method development for the determination of manganesein wheat Aour by slurry ampling flame atomic absorptionthe suspension solution was determined by lame atomic ab-spectometry[J]. Food Chem. ,2007 ,101(1) :397 -400.sorption spectromtry. Selection of Buspension and the infu-[5]劉立行.懸浮液進(jìn)樣火焰原子吸收光譜法測定聚丙ence of coexisting elements were studied. Under optimal con-烯中微量元素[J].冶金分析,2008 ,28( 10):11-13.ditions. , the absorbance and manganese content was described[6]翁棟.超聲攪拌懸浮進(jìn)樣FAAS法測定茶葉中的微量by the equation:A = 2. 9366c( μg/mL)一0.0075(r =元素[J].光譜學(xué)與光譜分析,2004,24(11):1 458-0.998 2). The detection limit of this method for Mn was1 460.0.001 2 ug/ ml, relative standard deviation was 3. 56% for[7]梁保安,付華峰.無(wú)穩定劑懸浮液進(jìn)樣-火焰原子吸收samples(n =6) ,and the recoveries for the method were in the光譜法測定菠菜中的鋅錳鉀鈣[J].化學(xué)試劑,2007,range of 101.9% ~ 103. 5%. The method had the advantage29(6) :366-368.of simple and rapid operation, reduced environmental conlami-nation ,and less loss of tested elements in the sample.Direct determination of manganese in dust of YungangKey words: suspension liquid sampling;lame atomic absorp-Grottoes by flame atomic absorption spectrometry usingtion spectrometry ; Yungang grottoes;dust; manganese(上接第402頁(yè))2007 ,48(33) :5825-5 829.環(huán)上的兩組氫和內標乙醇中甲基氫的峰面積的相[6]韋長(cháng)梅. Pd/C催化水合肼還原法制備5-氨基喹啉對比值,按照下列公式計算了苯氨基的含量(]:[J].化學(xué)試劑,2008 ,30( 12) :924-926.[7]周瑩,葉翠層,李水芳,等. Fe-Al復合催化合成鄰氟苯功能集團(mmoVg) =..A x10胺[J].精細化工中間體,2005 ,35(3) :40-41.計算結果顯示,可溶性載體PEG-( PhNH,). .上功能基團苯胺基的負載量為0.3 mmolg, 比Synthesis of a novel PEG support bearing aminopheaylPEC-( PhNH2)2中苯胺基負載量0.2 mmol/g 有terminal groups JIANG Lin ling" ,L Bao lin' (1. College of了明顯提高。Chemistry and Environmental Engineering, Yangte Universi-ty ,Jinghou 434023 ,China;2. School of Chemistry and Mate-rials Science , Shaanxi Normal University , Xi' an 710062 , Chi-na) ,Huaxue Shiji ,2010 ,32(5) ,401 -402 ;433[1]KRCHNAK v, HOLLADAY M w. Solid phase heteroey-Abstract:A novel soluble PEG-( PhNH2)。support with fourelie chemistry[J]. Chem. Rev. ,2002 ,102(1) :61-91.[2]商永嘉.金杰聚合物支持合成稠雜環(huán)化合物的研究aniline groups was synthesized in four steps using 4-nitrophe-進(jìn)展[J].有機化學(xué),2005 ,25(2) :152-158.nol and epichlorohydrin a starting malerials. The structure of[3]GRAVERT D J,JANDA K D. Organic synheis on solu-PEG-( PhNH2). was confimed by 'HNMR and IR spectroe-ble polymer supports; liquid-phase methodologies [J]Chem. Rev. ,1997 ,97(2) :489-509.thesis of soluble cyanine dyes. According to the results of pro-[4]謝程,盧翠芬,陳祖興,等.聚乙二醇支載樹(shù)狀化合物ton nuy, the loading ca的制備[J].膠體與聚合物,2004 ,22(1):30-31.pacity中國煤化工hipehaeh[5]JIANG Lin-ling,Ll Bao-lin. An eficient approach to thethat ofMYHCNMHGeyothesis of water soluble cyanine dyes using poly( ethyl-Key words: poly ( ethylene glycol) ( PEC) ; soluble support;ene glycol) as a soluble support[J]. Tetrahedron Lett. ，ynthesis;characterization