一种新型氨基末端聚乙二醇载体的合成

第32卷第5期蒋林玲等:一种新型氨基末端聚乙二醇载体的合成401化学试剂,2010 ,32(5) ,401 ~ 402 ;433一种新型氨基末端聚乙二醇载体的合成蒋林玲",李宝林“(1.长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023;2.陕西师范大学化学与材料科学学院,陕西西安710062)摘要:以廉价的对硝基苯酚和环氧氯丙烷为起始原料,合成出1,3-二(4-硝基萃氧基)-2-丙醇后,将其负载到聚乙二醇上,并经水合肼还原后得到末端含有4个活性氨基的新型可溶性载体PEG-(PhNH2),其结构经'HNMR、IR等表征。该载体在液相合成水溶性菁染料的过程中具有重要的作用。通过核磁共振光谱法测定发现,该载体对功能基团苯氨基的支载量较PEC-(PhNH,)2有了明显的提高。关键词:聚乙二醇;可溶性载体;合成;表征中團分类号:0623.4文献标识码:A文 章编号:0258-3283(2010)05-0401-02以交联聚合物为载体的固相合成在多肽和小分子化合物领域的研究中起着重要的作用“,但o.nO -on+an&.MOLHO -NO,-NO,是,它也存在一些不容忽视的缺点，如反应活性低、中间产物难以表征和分析等。近年来,化学家PEG+H,cO -o,a.CH-.0-o-so.--cH,们结合固相合成和传统的溶液合成的优点,发展一NO了更为优异的可溶性聚合物支载的液相合成方1+2鼎O0-- NO法。液相化学集中了固相合成和小分子均相反应.NH.nO 。。。ro-_-Nl的双重优点，既有固相方法的易分离、可循环利EOH-O 0-- -NH用产物易纯化的特点,又保持了均相反应所具有的高反应性的优点,因而已成为国内外合成化学的研究热点之- _(24)。1实验部分聚乙二醇(PEG)是较早被用作可溶性支载体1.1主要仪器与试剂的聚合物之一,PEC的末端羟基具有与一般醇一170SX红外光谱仪(KBr压片,美国Nicolet样的性质,并且可进一步術生化,易于和被支载体公司);AV 300型核磁共振仪(TMS为内标,德国连接。同时,聚乙二醇链的化学性质稳定,适于做Bruker 公司);WRS-1B型数字熔点测定仪(温度支载体。本实验小组以聚乙二醇末端羟基支载计未经校正,上海棱谱仪器有限公司)。4-氨基苯甲酸得到的PEG-( PhNH2)2为可溶性载聚乙二醇(4000)及所用试剂均为国产分体')],利用液相合成的方法成功地合成了在化学析纯。和生物分析领域非常重要的水溶性荧光试剂菁染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,避免了传统的溶液合成时必须使制备用烦琐的色谱分离。但是由于聚乙二醇两端只有在25 mL水中加人3. 82 g(27.5 mmol)对硝两个羟基作为功能基团,其支载量较低,反应过程基苯酚,再加入1. 10 g(27.5 mmol)氢氧内,将中需要大量的聚乙二醇为载体,增加了成本。为溶液搅拌并加热到60 ~70 C,待溶液变为红色了提高聚乙二醇的支载量,本文利用一一种简便、经”济的合成路线,合成了PEG分子末端载有4个苯中国煤化工氨基功能基团的水溶性载体PEG-( PhNH2).(4)。通过核磁共振内标法的测定，新的载体对功能基CN M H G金资助项目(8010-90010117);教育部事麻料罕狡术研兖贤助项目(105153)。团的支载量相比PEG-( PhNH,)2有了明显提高。作者简介:蒋林玲(1974-),女,湖北荆州人,博士,讲师,寸其合成路线如下。要从事荧光探针的合成及应用。402化学试剂2010年5月后,向其中缓慢滴加1.09 g(13 mmol)环氧氯丙流20min后保持该温度向溶液中缓慢滴加10mL烷,在1 h内加完。滴加完毕后,保持该温度搅拌(80%)水合肼,在3 h内滴完。滴加完毕后反应.3h,有浅黄色沉淀生成。将沉淀过滤并用无水乙液再回流24h。趁热抽滤,将所得滤液在旋转蒸.醇充分洗涤至白色后,得到1.22 g白色粉末。产发仪上蒸除大部分乙醇和水合肼后,冷却,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。将MHz , DMSO-d,) ,8:8. 21(d,4H,J=8.8 Hz);7. 20该沉淀重新溶于二氯甲烷中,抽滤,所得滤液中加(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,过滤,得到产物1.2.2 聚乙二醇支载的对甲苯磺酰酯(2)的.2.80 g,产率96.5%。'HNMR(300 MHz,CDCl,),制备8:6. 78(d,4H,J=8.1 Hz);6. 58(d,4H,J=8.2将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) ,搅拌均匀。另称取7.41 g(38.8 mmol)对甲苯磺酰氯溶于202结果与讨论mL CH2Cl2中,在剧烈搅拌的条件下,将该溶液加2. 1反应时间对水合肼还原硝基的影响人到上述PEG的溶液中。15 min内滴加完毕,加文献[6,7]中报道的用水合肼还原小分子硝完后再反应15 min。反应完毕,分出有机层。所基化合物的时间基本都在几个小时之内,有的在得有机层用蒸馏水洗涤(10 mLx2),洗涤后将30 min内便可完成反应,但在聚合物支载的大分CH2Cl2溶液浓缩,在浓缩液中加50 mL乙醚并剧子上以水合肼还原硝基还未见有报道。实验中我烈搅拌,得到白色沉淀。沉淀过滤后再用乙醚洗们随时间的变化监测了硝基被还原的程度。表1涤(25 mLx2),得到5.92 g白色固体产物,产率是化合物3用水合肼还原5 h和24 h后所得样品93. 2%。'HNMR(300 MHz, CDCl,),8:7.81(d,的氢质子化学位移数据。从表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处两组峰是反应物聚乙二醇支3. 41(m,PEG);2. 45(s,6H)。IR( KBr) ,v, cm 1载的1,3-二(4-硝基苯氧基)-2-丙醇中苯环氢质3 430,2 885,1 609,1 445,1 352,1 111。子的吸收,而86.63和86. 75处两组峰是硝基被1.2.3 1,3-二(4-硝基苯 氧基)-2-丙醇负载于还原成氨基后苯环氢质子的特征吸收。这表明在PEG.上的衍生物(3)的制备5h内虽然大部分硝基已被还原，但仍然有小部称取0.651 g(1. 9 mmol)1 ,3-二(4-硝基苯氧分硝基还未被还原。原因可能是由于大分子末端基)-2-丙醇.0.062 g(2.5 mmol) 氢化钠溶于30的硝基被包埋在高分子链内导致硝基不能很好地mL干燥的四氢呋喃中,将此混合溶液在室温下搅与还原试剂接触,因而需要较长的还原时间。通拌30 min后加入1. 39 g(0.6 mmol)化合物2,加过对还原时间的监测发现,当反应进行24 h后硝热回流状态下反应24 h。冷却,用旋转蒸发仪蒸基被还原完全。除四氢呋哺后得到棕色的残余物。将所得残渣溶表1水合肼还 原硝基所得产物的氢质子化学位移Tab. 1 ' HNMR data of compounds于少量水中,用二氯甲烷萃取(50 mLx3),萃取样晶'HMR(CDCl,).8后合并有机相,并将其体积浓缩到为原体积的5%左右,再加入冷的乙醚,剧烈搅拌后有黄色沉还原5 h后所得样晶8. 20(1H);7.00(1H) ;6.75(1. 5H);6. 63(1. 5H) ;4. 29 ~3.64(142H)淀析出。过滤得到产品1.45 g,产率90. 6%。还原24h后所得样品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上支载的功能基团含量测定PEG)。IR( KBr),v,cm~':3452,2 884,1 607,从结构上看,所合成的新的可溶性载体PEG-1 513,1 467,1 358,1 094。(PhN中国煤化工个苯胺基功能基1.2.4 PEG-( PhNH,).(4)的制备团，的支载量应比在100 mL三口烧瓶中加人3.15 g(0. 65PEG- |YHC N M H C有核磁共振内标mmol)化合物3、30 mL无水乙醇.0.122 g活性法对苯胺基的负载量进行了测定,根据样品中芳碳、0.143 g六水合三氯化铁,加热使其回流。回(下转第433页)第32卷第5期刘月成等:悬浮液进样火焰原子吸收光谱法测定云冈石窟降尘中的锰433 .参考文献:suspension sample introduction LU Yue -cheng*. WANG[1]陈日,丁中华.风化及环境污染对云冈石窟的影响分Shang-zhi'* ,SHI Yun-long' ,u Hai' ,MA Gui-rong" ( Shanxi析[J].环境科学进展,1995 ,3(5) :57-61.Datong University, a College of Chemistry and Chemical[2]李海.大气污染对云冈石窟的风化腐蚀及保护对策Engineering;b. College of Physics and Electronics Science,[J].雁北师范学院学报,2003 ,19(5) :60-63.Dalong 037009. China) , Huaxue Shiji,2010,32(5),431 ~[3]王尚芝.火焰原子吸收光谱法测定紫菜中铜的研究433[J].化学试剂,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]刘立行.悬浮液进样火焰原子吸收光谱法测定聚丙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.超声搅拌悬浮进样FAAS法测定茶叶中的微量by the equation:A = 2. 9366c( μg/mL)一0.0075(r =元素[J].光谱学与光谱分析,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,付华峰.无稳定剂悬浮液进样-火焰原子吸收samples(n =6) ,and the recoveries for the method were in the光谱法测定菠菜中的锌锰钾钙[J].化学试剂,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页)2007 ,48(33) :5825-5 829.环上的两组氢和内标乙醇中甲基氢的峰面积的相[6]韦长梅. Pd/C催化水合肼还原法制备5-氨基喹啉对比值,按照下列公式计算了苯氨基的含量(]:[J].化学试剂,2008 ,30( 12) :924-926.[7]周莹,叶翠层,李水芳,等. Fe-Al复合催化合成邻氟苯功能集团(mmoVg) =..A x10胺[J].精细化工中间体,2005 ,35(3) :40-41.计算结果显示,可溶性载体PEG-( PhNH,). .上功能基团苯胺基的负载量为0.3 mmolg, 比Synthesis of a novel PEG support bearing aminopheaylPEC-( PhNH2)2中苯胺基负载量0.2 mmol/g 有terminal groups JIANG Lin ling" ,L Bao lin' (1. College of了明显提高。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杂环化合物的研究aniline groups was synthesized in four steps using 4-nitrophe-进展[J].有机化学,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]谢程,卢翠芬,陈祖兴,等.聚乙二醇支载树状化合物ton nuy, the loading ca的制备[J].胶体与聚合物,2004 ,22(1):30-31.pacity中国煤化工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