Способ получения полимочевины

 

Союз Советсмми

Социапмстмчвсмми

Рвсттубпмм

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 06.03.80 (21) 2892710/23-05 с присоединением заявки М (23) Ириорнтет

Опубликовано 15. 02. 8 2 ° бюллетень М 6

Дата опубликовання описания 15.02.82

{51)М. Кл.

С 08 G 71/02

Государстесиюй комитет

СССР ао делом изобретений и открытий

{53) УДК 678.664 (088.8) (72) Авторы (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕ?1ИЯ ПОЛИМОЧЕВИНЫ

Изобретение относится к синтезу высокомолекулярных соединений, а именно к синтезу полимочевины на основе природных диамннокарбоновых кислот, которые могут быть использованы в различных областях медицины в качестве биосовместимых полимеров.

Известен способ получения полимочевины путем взаимодействия диизоцианата ". диаминами в среде диметилформамида 1 1 ).

Однако Heïëàâêoñòü и значительная гидрофильность этих продуктов не позволяет применять получаемые полимочевины для производства пластических масс и волокон.

Наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности является способ получения полимочевин путем

1 взаимодействия И,N -бистриметилсилильных производных жиров природных диаминокарбоновых кислот с карбонильными производными орванических соединений в среде апротонного растворителя (2).

Недостатками известного способа синтеза полимочевины являются: необходимость применения для их синтеза диизоцианатов на основе эфиров диаминокарбоновых кислот, которые получают в результате трудоемкого и нетехнологического процесса синтеза, заключающегося в приме10 кении абсолютных, легковоспламеняющихся растворителей (например серного эфира), охлалдения реакционной среды при фосгенировании N,É

-бистриметилсилильных производных

15 т эфиров а<=диаминокарбоновых кислот, необходимость многократной высоковакуумной перегонки диизоцианатов с целью доведения их до необходимой кондиции, применение абсолютного спирта (метилового или этилового) для деблокирования силилированных аминогрупп; необходимость синтеза большого числа диизоциана905228 таь для получения полимочевин различной структуры, например, для синтеза полимочевин на основе Д, или Д1. изомеров природной диаминокарбоновой кислоты, необходим синтез каждого диизоцианата в отдепь:ностиЦель изобретения — nc ëóÿàûè.û гс лимочевины с широким диапазоном свойств при одновременном упроще-

--.ии с.пособа, Указанная цель достигается

<,то при получении полимочевины тем взаимодействия Й,Й -бистриметилсилильных производных эфиров при-родных диаминокарбоновых кислот с карбонильными производными органичес ких соединений в среде апротонного .тсгителя, в качестве карбониль-ных производных органических соединений используют бис-(и-нитрофенил)карбонат или бис-(2,4-динитрофенил)карбонат и реакцию проводят при 20-25 С 0,5-2 ч и при 80 †1 С

0 0

3... последующим выделением полиt»ìåð » -.

Под термином "активированный" кар1 бонат подразумевается карбонат стро . (- FT,7 я

Q и 121- ф- С С-0-(00NO

iли

Я с .- 11 — (ф- Q-Q- Π— О NOg.

ЪО 11О

1 :;лученные таким образом полимочев.-"гны имеют g „„=0,3-0,9 дл/г, а по остальным параметрам (ЙК-спектры, растворимость, температура плавления) идентичны полимерам, полученным по

4О известному способу из соответствующих диизоцианатов.

П р и и е р I. В трехгорлой колбе., снабженной мешалкой, вводом и выводом для аргона, 3,28 r (0,01 моль) этилового эфира Й,Й -бис-триметил1 силил-(L) -TMCL -лизина растворяют в

l0 мл N,N " диметилацетамида (ДМАА), I, при 25 С добавляют 3,94 r (0,01 моль) бис-2,4-динитрофенилкарбоната (ДНФК) йаблюдается сильный экзотермический эффект) и включают мешалку. Через ..- 40 иин раствор быстро загустевавЂ..:" н образуется студнеобразная масса, ) с,, обеспеч ния гомогенного течения о

„еакции смесь нагревают до 90 С и перемешивают 3 ч, все время продувая чргоном. Образуется вязкий раствор, который в горячем виде выливают в воду. Выпавший в виде порошка полимер отфильтравыва;ст тщагепьно промывают водои.„ суша .: экстраsируют в BIIHctpBTF CGKcp Г i а ацетоном

Выход 98% f11 =0,95 дл/г в диметил"сульфоксиде, С=0,5 г/дл, 4 =25 С.

1. . р и и е р 2. В трехгс:рлой колб; —, набженной мешалкой. вводом и выводам для аргона, 3, 18 = (0,01 моль) этилового эфира N N -бис-триметилсилил-L-лизина растворяют в 10 мл диметилацетамида, при 25 С добавляют 3,.04 r (0,01 мо ть би." *;, -нитрофенилкарбоната (;.::=.и-д ге: с:. экзотег. иический эффект) включают мешалку ) и перемешивают 2 ч. Вязкость раствора при комнатной температуре за этот период времени возрастает незначительно, поэтому включают обогрев и реакционную смесь выдерживают при 100 С 6 ч, все время продувая

О колбу аргоном. Раствор охлаждают до комнатной температуры (образование гелеобразной массы не наблюдалось) и выливают в воду. Полимер (в комплек се с И -нитрофенолом) выпадает в виде жидкой смолы, которая за =-.ëäåíàå по мере отмывки 1ч-нитрси-;. †-: ла водой.

Тщательно промытый поли. . сушат в вакууме и экстрагируют в ппарате

Сокслетта ацетоном.

Выход полимера 97%, 1 „ =0,,4 дл/г

B диметилсульфоксiLL,е, C=J,5 ../дл, t=25 С.

П р и и е р 3. Синтез полимера осуществляют B соответствии с методикой, приведенной в примере

f с той разницей, что вместо N È -диметилапет: —,с»;:ча .. польз,ю-. Й -иетиллирролидон (Й-ИП) . Выход полимера

95%, 1 „=0,85 дл/г в диметилсульфоксиде.

Пример 4. Синтез полимера осуществляют в соответствии с методикой, приведенной в примере 1, с той разницей, что вместо этилового эфира Й,Й-бис-триметилсилил-L-лизина

I берут этиловый эфир N,N -áèñ — три— метилсилил-0L-лизина (Д1.) TNCI . Вы— ход полимера 97% 1 „ =0,76 дл/r в диметилсульфоксиде, C=0,5 г/дл, =25 С.

- П р и и е р 5, Синтез полимера осуществляют в соответствии с примером 1, с той разницей, чго вмест 1 этилового эфира N,N -бис-триметил1 силил-L-личина используют этиловый

905228

40 (L) ТИСЛ (1) ДНФК

90/3 (L) тМСЛ (1) 97 0,4

ДМАА 25/2

11НФК

100/б ( эфир N,N-бис-триметилсилил-1 -орнитина.

Выход полимера 90%,1) =0,32 дл/г в диметилсульфоксипе, C=0,5 г/дл, t=25 С.

Пример 6. Синтез полимера осуществляют в соответствии с методикой, приведенной в примере 1, с той разницей, что вместо этилового ! эфира N,N -бис-триметилсилил-L-лизи( ка используют диэтиловый эфир N N

-бис-триметилсилил-L-цистина. Вы-. ход полимера 96%, $ =0,85 дл/г в диметилсульфоксиде, C=0,5 г/дл, t=25 С.

Пример 7. В трехгорлув колбу, снабженную мешалкой, вводом и выводом для аргона,помещают 1,59 r (0,005 моль) этилового эфира N,N

-бис-метил-L-лизина растворяют в (10 мл Й,N --диметилацетамида, добавляют 3,94 r (0,01 моль) бис-2,4-динитрофенилкарбоната, включают мешалку и смесь перемешивают при комнатной температуре 2 ч. К реакционному раствору затем добавляют

2,20 г (0,005 моль) диэтилового эфи( ра N,Й -бис-триметилсилил-L-цистина (соотношение производных двух диаминокарбоновых кислот 1:1), вклю чают обогрев и смесь нагревают до о

90 С 3 ч. Реакционный раствор выливают в воду. Выпавший полимер отфильтровывают, тщательно промывают нрдой, сушат и экстрагируют этилацетатом в аппарате Сокслетта. Выход з полимера 97% / 0,68 дл/г в диметилсульфоксиде, С=0,5 г/дл, t=25 С.

Пример 8. Синтез полимера . осуществляют в соответствии с методикой, приведенной в примере 7, с той разницей, что вначале вместо этилового эфира N,N -бис-триметилси1 лил-L-лизина используют диэтиловый эфир N,N(-бис-триметилсилил-L-цистина, а затем к реакционному раст- 4s вору добавляют этиловый эфир Й,Й (1

-бис-триметилсилил-L-лизина, Выход полимера 98%, Ц„ =0,71 дл/л в диметилсульфоксиде, С 0,5 г/дл, t=25OС.

Пример 9. Синтез полимера осуществляют в соответствии с мето" дикой, приведенной в примере 7, с той разницей, что вместо 0,005 берут 0,002 моль этилового эфира N N

-бис-триметилсилил-L-лизина, а вместо 0,005 моль берут 0 008 моль диУ этилового эфира N,N -бис-триметилсилил-L-цистина. Выход полимера 967.

gyp=0,7О дл/г в диметилсульфоксиде, C=0,5 г/дл, t=25 С.

Пример 10. Синтез полимера осуществляют в соответствии с методикой, приведенной в примере

7, с той разницей, что берут 1

О, 008 моль этилового эфира N, N -бис-триметилсилил-L-лизина и 0,002 моль диэтилового эфира-L-цистина. Выход

97%,gyp =0,68 дл/г в диметилсульфоксиде, C=0,5 г/дл, t=25 С.

Пример 11. Синтез полимера осуществляют в соответствии с методикой, приведенной в примере

7, с той разницей, что вместо этилового эфира N,N -бис-триметилсилилl

-L -лизина берут этиловый эфир Й, Й -бис-триметилсилил"Д1 -лизина. Выход полимера 95%,)t(p =0,52 дл/г в диметилсульфоксиде, С=0,5 г/дл, t=25 C.

Пример 12. Синтез полимера осуществляют в соответствии с методикой, приведенной в примере 7,, с той разницей, что вместо этилового эфира Й,N -бис-триметилсилил-ЕI

-лизина берут этиловый эфир N N-бис"триметилсилил-1.-орнитина. Выход полимера 897,1 )П =0,28 дл/г в диметилсульфоксиде, С=0,5 г/дл, t=25оС.

Основные характеристики полученных полимеров приведены в таблице.

ДИМА 25/0,5 96 0,95

905228

Продолжение таблицы

1 1! (L) ТМСЛ (1) 25/0,5 95 0,95

М-MII

ДНФК

90/3 (ALL) тмсл (1) ДМАА 25/0, 5 97 О, 76

ДНФК

90/3 (L ) ТМСО (1) 25/0,5 90 0,32

ДМАА

Д11ФК

90/3 (L) тмсц (1) 25/0,5 96 0,85

ДНФК

90/3 (L) ТМСЛ (0,5) (L) тмсц (0,5) 25/2

9? 0,68

ДНФК

90/3 (l ) TMC1j; (О, 5) (L ) ТМСЛ (О 5) 25/2

98 0,71

Д11ФК (1 ) ТМСЛ (0,2) (l ) ТМСЦ (0,8) 25/2

95 0,70

Д11ФК (1 ) тмсл (0,8) (L) ТМСЦ (0,2) ДМАА 25/2

97 0,68

Л1 1ФК

90/3 (д1) тмсл (0,5) (1 ) П1СЦ (О, 5) ДМАА 25/2

95 0 52

ДНФК

90/3

ДНФК (l ) ТМСО (0,5) (1.) ТМСЦ (0,5) Ю1АА 25/3

90/3

0,28

П р и м е ч а н и е: TMCO — этиловый эфир N,N -бис-триметилсилил-орнитина, ТМСЛ вЂ” этиловый эфир N,N -бис-триметилсилиллизина; ТМСЦ вЂ” диэтиловыи эфир

N,N -бис-триметилсилилцистина, ДНФК-бис-2,4-динитрофенилкарбонат, 11НФК-бисп"íHòðîôåíèëKàðáîHàò, ДМАА — N,N -диметилацетамид N-М11-N-метилпирролидон. о, Вязкость определена в диметилсульфоксиде при 25 С, С=0,5 г/дл.

Применение предлагаемого способа получения полимочевины на основе природных диаминокарбоновых кислот обеспечивает по сравнению с известными способами, следующие преимущества: легкость получения въ сокомолекулярных полимочевин на основе природных диаминокарбоновых кислот с использованием только их триметилсилильных производных и одного активированного карбоната, например бис-2,4-динитрофенилкарбоната, не прибегая к труднодоступным динэоцианатам, отсутствие необходимости сняФормула изобретения

Составитель С.Пурина

Редактор М.Недолуженко Техред А. Ач

Корректор М.Коста

Подписное

Заказ 279/35 Тираж 511

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиял П11П "Патент", г.,- Ужгород, ул. Проектная. 4

9 905 тня трнметнлсилильных защитных rpylT= пировок с аминогрупп; широкие возмож. ности синтеза сополимочевин различного состава на основе двух или более диаминокарбоновых кислот (в том числе Д11 или DL), используя для этой цели лйшь N,N -бис-триметилсилильные производные их эфиров и один активированный карбонат, например бис"2,4-динитрофенилкарбонат, просто- Io та в обращении и легкость очистки активированных карбонатов, являющихся кристаллическими соединениями.

Способ получения полимочевины путем взаимодействия N N -бис-триме" zo тилсилильных производных эфиров природных диаминокарбоновых кислот с карбонильными производными органических соединений в среде апротон228 10 ного растворителя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения полимочевины с широким диапазоном свойств при одновременном упрощении способа, в качестве карбонильных производных органических соединений используют бис-(и-нитрофенил)карбонат или бис-(2,4-динитрофеннл)карбонат и реакцию проводят при 20-25 С 0,5-2 ч и при 80-100 С

2-3 ч с последующим выделением поли мера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Саундерс Дж.Х., Фриш К.К. Химия полиуретанов, М., "Химия", 1968, с. 13-14.

2. Сенцова Т.И. Бутаева В.И. 1

Давидович Ю.А., Рогожин С.В., Коршак В.В. Синтез синтетических активных полимочевин на основе природ" ных диаминокарбоновых кислот. Доклад АН СССР 232, 225, 1977 (прототип) .