Способ получения гранулированного макросетчатого сополимера n-оксисукцинимида

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик н11952863,»

/ =-. г

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.02 ° 81 (21) 3244391/23-05

У1 М К з

С 08 Г 222/40

С 08 F 8/00 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий ($3) УДК б 78. 74б .

° 5-13(088.8) Опубликовано 230882, Бюллетень ¹31

Дата опубликования описания 23.08.82 (72) Авторы изобретения

У.О.Калей, Д. P. Зицане, П. В. Пасторс, Ю.Б.Слиеде и З.Ф.Тетере

t (:.! Ъ!

Научно-производственное объединение "Биор реактив",, Д и Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт j (7I) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО

MAKPOCET×ÀTOÃO COI!OJIHNEPA

N-ОКСИСУКЦИНИМИДА

Изобретение относится к производству нерастворимых полимерных активаторов И-оксисукцинимидного типа, предназначенных для синтеза пептидов.

Известен способ получения нерастворимого полимерного N-oKGHcукцинимида путем сополимеризации смеси стирола, малеинового ангидрида и дивинил бензола и обработки полученного сополимера хлоргидратом гидроксиламина 1) .

Известен также способ получения полимерного нерастворимого N-оксисукцинимида путем блочной сополимеризации стирола и N-бензилоксималеимида или ацетоксималеимида с дивинилбензолом с последующей Обработкой измельченного сополимера раствором

НВг в ледяной уксусной кислоте или б н,соляной кислотой в диоксане (2 .

Полимеры — активаторы, полученные по названным способам, представляют собой частицы нерегулярной формы с малой механической прочностью, что ухудшает их эксплуатационные свойства, и обладает малой проницаемостью для крупных органических молекул, что ограничивает их применение в пептидном синтезе.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения гранулированного макросетчатого сополимера й-оксисукцинимида, включающий смешение раствора сополимера стирола и малеинового ангидрида в диметилформамиде (ДМФ) и раствора сшивающего агента (бензидин, 4,4 -диаминодифе1 нилоксид и т.д.) в ДМФ, диспергирование смеси в полиорганосилоксановой жидкости и сшивание сополимера при взаимодействии его co сшивающим агентом с последующей обработкой полученного сшитого сополимера уксус15 ным ангидридом и хлоргидратом гидроксиламина (31.

Недостатками известного способа являются невозможность управления

2О реакцией и ее контроль, так как аминогруппы сшивающего агента обладают высокой реакционной способностью по отношению к ангидридному карбонилу малеинового ангидрида линейного сополимера, что делает невозможным

25 формование сферических гранул однородного состава до поперечной сшивки, т.е ° управление реакцией сшивания в контролируемых условиях.

Кроме того, получение сополи-М-окЗО сисукцинимида по известному способу

952863 осуществимо только с малыми количествами исходного сополимера (примерно до 100 r сополимера). При прибавлении сшивающего агента к раствору сополимера в диметилформамиде очень быстро происхбдит его сшивание, тем 5 самым очень быстро растет вязкость раствора, что сильно затрудняет его гранулирование. Если в малых количествах и в лабораторной посуде смешивание и прибавление можно еще проделать за несколько минут, то в больших объемах и на промысленных установках гель всегда образуется раньше, чем удается диспергировать исходный сополимер и сшивающий агент в полиэтилсилоксановой жидкости.

Таким образом, получить сферические гранулы поли-N-оксисукцинимида регулярной формы в больших объемах на промьпапенных установках представляется невозможным. Кроме того, высокая токсичность диаминов неблагоприятно сказывается на условиях труда.

Цель изобретения — создание управляемого процесса в контролируемых ус- ловиях и улучшение условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения гранулированного макросетчатого сополимера N-оксисукцинимида, включающему смешение раствора сополимера стирола и малеинового ангидрида в диметилформамиде и раствора сшивающего агента, диспергирование смеси в полиорганосилоксановой жидкости и 35 сшивание сополимера при взаимодействии его со сшивающим элементом с последующей обработкой полученного сшитого сополимера уксусным ангидридом и хлоргидратом гидроксиламина,перед 4р смешиванием раствор сополимера обрабатывают 2-4 н.солянрй кислотой при весовом соотношении сополимера и соляной кислоты, равном 1:(0,05-0,08) и в качестве раствора сшивающего 45 агента используют раствор уксуснокислых солей алифатических и ароматических диаминов в уксусной кислоте.

Реакционная способность ангидридного карбонила к нуклеофильным реагентам, в данном случае к диамину, на несколько порядков выше реакционной способности карбоксильного карбонила, а скорость протекания реакции карбонильной группы с диамином пропорциональна произведению концент- 55 рации реагирующих веществ. При обработке исходного сополимера 2-4 н.соляной кислотой при весовых соотношениях сополимер соляная кислота

1:(0,05-0,08) протекает гидролиз ан- 60 гидридного цикла до дикарбоновой кислоты, вследствие чего сильно понижается реакционная.способность исходного сополимера по отношению к диамину и уменьшается число карбонильных групп, способных вступить в реакцию со сшивающим диамином. Понижение ре акционной способности исходного сополимера и уменьшение числа реакционноспособных групп в нем позволяет снизить скорость реакции сшивания и управлять этой реакцией в широких пределах времени, в зависимости от степени раскрывания ангидридных циклов.

Управляемость реакции в контролируемых условиях позволяет тщательно перемешивать раствор сополимера и сшивающего агента и медленно прибавлять его к полиэтилсилоксановой жидкости, что, в свою очередь, обеспечивает получение гомогенной реакционной среды и формование сферических гранул с последующим сшиванием исходного сополимера диамином. В результате этого получаются высококачественные гранулы, так как необходимая реакционная .среда, т.е ° необходимая вязкость раствора диметилформамидполиэтилсилоксановая жидкость для формования изотропных макросетчатых гранул,.образуется лишь в реакторе с полиэтилсилоксановой жидкостью.

Кроме того, использование уксуснокислых солей алифатических или ароматических диаминов улучшает условия труда, поскольку соли диаминов из-за их большей стабильности менее токсичны, чем свободные основания.

Пример . 1. Сшитый гранулированный макросетчатый сополимер малеинового ангидрида и стирола (I).

К 2200 мл диметилформамида добавляют 2-4 н.соляную кислоту (33, 34,5 и 36 мл соответственно для 2н., 3 н. и 4 н. раствора), перемешивают и добавляют 600 r (2,95 М) сополимера малеинового ангидрида и стирола.

После 12-часового выдерживания раствора при комнатной температуре прибавляют 27,9 г (0,118 M) диацетата гексаметилендиамина в 200 мл уксусной кислоты, перемешивают и прибавляют полученный раствор (при включенной мешалке . 150 об/мин.) к 8 л полиметилсилоксановой жидкости (типа

ПМС-400) . Нагревают 3 ч при 70-75 С.

Полученные гранулы отфильтровывают, промывают петролейным эфиром, диметилформамидом, ацетоном и диэтиловым эфиром.

Отмытые гранулы загружают в реактор с раствором 2 л уксусного ангидрида в 4 .л ацетона и перемешивают

4 ч при 60 С. Охлаждают до комнатной температуры, фильтруют и промывают на фильтре ацетоном и диэтиловым эфиром. Сушат в вакуум-сушильном шкафу.

Получают б09 r светло-желтых сферических гранул диаметром 100-400@..

Найдено,Ъ: N 0,48, Вычислено,Ъ: N 0,54.

952863

Составитель Г,Русских

Техред Ж.Кастелевич Корректор В.Бутяга

Редактор Н.Егорова

Заказ 6203/38 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Аналогично получают гранулированные макросетчатые сополимеры малеиноВ вого ангидрида и стирола, сшитые

4 мол.% 4,4" -диаминодифенилметана, 4,4" -диаминодифенилового эфира и их ацетатов.

Пример 2. Гранулированный макросетчатый поли-N-оксисукцинимид (II).

600 r сополимера I, 600 г хлоргидрата гидроксиламина, 1200 мл триэтиламина в 900 мл диметилформамида перемешивают 24 ч при комнатной температуре. Полимер отфильтровывают, промывают водой, 0 5 н.соляной кислотой, метанолом, ацетоном и диэтиловым эфиром. Сушат в вакуум-сушильном шкафу. Получают 640 г (100%) светложелтых гранул.

Найдено,%| N 6,18, Вычислено.%: N 6,34.

Рассчитанное содержание N-оксисукцинимидных групп в полимере

4,17 ммол/г.

ИК-спектр полимера (суспензия в вазелиновом масле) 1780, 1712, 3200-3400 см ", Объемная набухаемость гранул в диметилформамиде 10,0; в пиридине

8,8; в метаноле 3,9; в хлороформе

2,5, в метиленхлориде 2,6, в тетрагидрофуране 5,7.

Таким образом, предлагаемый способ получения гранулированного макросетчатого поли-N-оксисукцинимида отличается простотой и технологичностью. С помощью него возможно получение поли-N-оксисукцинимида как в лабораторных условиях, так и на установках промйшленного типа.

Формула изобретения

Способ получения гранулированного. макросетчатого сополимера И-оксисукцинимида, включающий смешение раствора сополимера стирола и малеиново5 го ангидрида в диметилформамиде и раствора сшивающего агента, диспергирование смеси в полиорганосилоксановой жидкости и сшивание сополимера при взаимодействии его со сшивающим агентом с последующей обработкой полученного сшитого сополимера уксус-! ным ангидридом и хлоргидратом гидроксиламина, отличающийся тем, что, с целью создания управляющего процесса в контролируемых условиях и улучшения условий труда, перед смешением. раствор сополимера обрабатывают 2-4 н.соляной кислотой при весовом соотношении сополимера и соляной кислоты, равном 1:(0,050,08), и в качестве раствора сшивающего агента используют раствор уксуснокислых солей алифатических и ароматических диаминов в уксусной кислоте.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .9342865, кл. С 08 F 222/06, 1970.

2. Narita М., Teramoto T., OkaЗО wara М. Syntheses and reactions of

functional polymers. LXVI, Activation of carboxylic acid by polymers, containing hydroxysucci.nimide ressi.due ° - "Bull chem, Soc Jap. 1972.

35 45 (10), с. 3149-55.

3. Рогожин С.В. и др, Полимерный макросетчатый N-оксисукцинимид для синтеза пептидов. — ДАН СССР, 1973, т. 211, Р 6, с. 1356-1358 (прототип).