开环易位聚合反应和CuAAC反应联用制备含糖聚合物及其性质研究

论文摘要

通过将开环易位聚合反应和CuAAC反应联用制备了一系列含糖（共）聚合物.首先采用Cu（I）催化的叠氮-端炔[3+2]环加成（CuAAC）合成了含无保护基团的α-D-甘露糖、β-D-葡萄糖和β-D-半乳糖的7-氧杂降冰片烯衍生物单体;接着利用Grubbs三代催化剂在常温常压下的均相有机溶剂中对不同类的含糖单体进行开环易位聚合（ROMP）,通过改变含糖单体的种类和比例,得到了一系列结构明确的含糖均聚和共聚物P1～P11.用核磁共振谱（NMR）和高分辨质谱（HRMS）对合成的糖单体的结构及分子量进行表征.含糖聚合物的分子量（分布）及结构通过凝胶渗透色谱仪（GPC）和核磁共振谱（NMR）进行表征,结果表明分子量可控（Mn=1.3×104～2.7×104）,分子量分布较窄（PDI=1.22～1.45）.进一步采用浊度法、动态光散射和等温滴定量热仪研究了含糖聚合物与刀豆蛋白A （concanavalin A,Con A）的特异性识别.浊度法研究发现,共聚物α-D-甘露糖的比例越大,其与Con A的特异性识别能力越强,而只含β-D-半乳糖P9或β-D-葡萄糖P5对刀豆蛋白没有特异性识别.动态光散射实验证实,随着刀豆蛋白A的加入,含甘露糖的溶液中的粒径明显增大,含糖聚合物溶液的粒径由100 nm左右增加到1000 nm左右,而不含甘露糖的聚合物几乎没有变化.等温滴定量热仪测定3种代表性共聚物与Con A的结合常数Ka分别为P3 （50 mol%α-D-甘露糖:50 mol%β-D-葡萄糖,Ka=1.58×106 L/mol）,P7 （50 mol%α-D-甘露糖:50 mol%β-D-半乳糖,Ka=2.23×106 L/mol）和P11 （50 mol%α-D-甘露糖:50 mol%非糖基团,Ka=2.05×105 L/mol）.可以看出P11与Con A结合能力相对于P3和P7要小很多,说明β-D-葡萄糖和β-D-半乳糖对α-D-甘露糖与Con A的识别作用有较强的协同效应.

论文目录

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

1.2 单体的合成

1.2.1 7-氧二环[2.2.1]庚-5-烯-2, 3-二酸酐（1）的合成化合物1的合成参照文献[26].

1.2.2 4- （2-羟基乙基） -10-噁-4-氮杂三环[5.2.1.02, 6]-8-癸烯-3, 5-二酮（2）的合成

1.2.3 4- （2-丙基-2-炔氧乙基） -10-噁-4-氮杂三环[5.2.1.02, 6]-8-癸烯-3, 5-二酮（3）的合成

1.2.4 4-[2- （1-α-D-吡喃甘露糖苷-1H-[1, 2, 3]三唑-4-基甲氧基）乙基]-10-噁-4-氮杂三环[5.2.1.02, 6]-8-癸烯-3, 5-二酮（4a）的合成

1.2.5 4-[2- （1-β-D-吡喃葡萄糖苷-1H-[1, 2, 3]三-4-基甲氧基）乙基]-10-噁-4-氮杂三环[5.2.1.02, 6]-8-癸烯-3, 5-二酮（4b）的合成

1.2.6 4-[2- （1-β-D-吡喃半乳糖苷-1H-[1, 2, 3]三唑-4-基甲氧基）乙基]-10-噁-4-氮杂三环[5.2.1.02, 6]-8-癸烯-3, 5-二酮（4c）的合成

1.3 均聚物和无规共聚物的制备

1.4 含糖聚合物与凝集素的识别检测

1.4.1 浊度法

1.4.2 动态光散射（DLS）

1.4.3 等温滴定量热仪（ITC）

2 结果与讨论

2.1 无保护基含糖单体的合成

2.2 含糖聚合物的制备以及GPC表征

2.3 含糖聚合物与刀豆蛋白A的特异性识别

2.3.1 浊度实验

2.3.2 动态光散射测试

2.3.3 等温滴定量热仪（ITC）

3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 朱玉,叶文玲,刘志峰,邓维,刘美娜

关键词: 开环易位聚合,含糖聚合物,反应,凝集素识别,刀豆蛋白

来源: 高分子学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 上海应用技术大学化学与环境工程学院,聚合物分子工程国家重点实验室复旦大学高分子科学系,中国科学院有机功能分子合成与组装化学重点实验室上海有机化学研究所

基金: 国家自然科学基金青年基金(基金号21604056),上海市自然科学基金(基金号16ZR1435600),聚合物分子工程国家重点实验开放基金(基金号K2017-16),中国科学院有机功能高分子合成与组装化学重点实验室开放基金(基金号K2017-7)资助项目

分类号: O631.5

页码: 44-54

总页数: 11

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