专利名称：用于形成水凝胶的单体和大分子单体的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有形成聚合物材料、特别是形成水凝胶用途的新型化合物。本发明还涉及这种材料在水凝胶接触透镜、伤口愈合、可控药物释放、医疗器材、导管、支架和组织工程领域的用途。
背景技术：
水凝胶是一种可水合的交联聚合物体系。在许多应用中有用的水凝胶还是可透氧且生物相容的，这使其成为生产生物医疗器材、特别是接触透镜和人工晶状体的优选材料。 常规的水凝胶从单体混合物制备，所述单体混合物主要含有亲水单体如甲基丙烯酸2-羟乙基酯(HEMA)或N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和疏水单体或大分子单体，从而获得具有所需水合能力和透氧性的聚合物。透氧性通常与基于含硅氧烷或氟聚合物结构部分的疏水单体的聚合物有关。美国专禾U No. 4，495，313,4, 889，664和5，039，459公开了形成常规的水凝胶。常规的水凝胶材料的透氧性与材料的含水量有关，并且通常低于20-30barrer。对于由常规水凝胶材料制成的接触透镜，透氧性水平适于接触透镜的短期佩戴；然而，该透氧性水平可能不足以在长期佩戴接触透镜时(例如30天不取出)保持角膜健康。已尝试并持续提高常规水凝胶的透氧性和含水量或水合性，而不有害影响水凝胶聚合物的物理性能。一种已知的用于提高水凝胶透氧性的方法是将含硅酮的单体或大分子单体添加到水凝胶配制剂中和/或配制剂中的含氟单体或大分子单体中，从而生产水凝胶。含硅酮的水凝胶通常具有比常规水凝胶更高的透氧性。含硅酮的水凝胶通常通过聚合含有至少一种含有机硅酮单体和至少一种亲水单体的混合物制备。含硅酮单体或亲水单体可用作交联剂(交联剂为具有多个可聚合官能团的单体)或可使用单独的交联剂。硅酮水凝胶的形成已公开在美国专利No. 4，711，943、4，954，587、5，010，141、 5，079，319、5，115，056、5，260，000、5，336，797、5，358，995、5，387，632、5，451，617、 5，486，579,5, 789，461,5, 776，999,5, 760，100,5, 849，811 和 W096/31792 中，通过引用将这些文献的内容并入本文。美国专利No. 3，808，178公开了使用含低分子量硅酮单体和各种亲水单体形成共聚物。美国专利No. 5，034，461描述了从硅酮-聚氨酯大分子单体和亲水单体如HEMA、乙烯基吡咯烷酮(NVP)和/或二甲基丙烯酰胺(DMA)的不同组合制备的含硅酮的水凝胶。添加甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷(TRIQ降低了这种水凝胶的模量，但在许多实施例中，模量仍比所需的要高。美国专利No. 5，358, 995和5，387，632描述了从硅酮大分子单体、TRIS、NVP 和DMA的不同组合制备的水凝胶。使用TRIS替代大部分的硅酮大分子单体降低了所形成的水凝胶的模量。来自同一作者的两篇出版物“TheRole of Bulky Polysiloxane Alkylmethacrylates in Polyurethane-Polysiloxane HydrogeIs", J. Appl. Poly. Sci,第 60卷，1193-1198(1996)，禾口“The Role of Bulky Polysiloxanyl Alkylmethacrylates in Oxygen Permeable Hydrogel Materials”，J. Appl. Poly. Sci，第 56 卷，317—324 (1995)也描述了表明由硅酮-大分子单体和亲水单体如DMA的反应混合物制备的水凝胶的模量随着添加TRIS而降低的实验结果。WO 91/10155和JP 61123609描述了使用甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烧氧基)硅烷(TRIQ来制备硬质接触透镜。尽管在先前用于形成聚合物材料、特别是水凝胶的材料方面取得一定成功，但申请人认识到仍需要具有有利但难以获得的性能组合的新的化合物、组合物、材料、产品和方法。对于水凝胶，申请人意识到需要软性的、具有高透氧性、合适水含量和足够弹性的水凝胶。发明概述申请人:已开发出新的化合物和新的组合物，其具有多种应用，包括作为形成聚合物和聚合物材料的反应物和中间体。另外，申请人已开发出新的聚合物，其基于(即至少部分形成自)一种或多种本文所述的化合物和/或组合物，优选一种或多种本文所述的新型化合物。本发明的一个方面提供了根据式I的化合物
权利要求
1.根据式I的化合物
2.根据权利要求1的化合物，其中各个R7为H。
3.根据权利要求1的化合物，其中至少-
4.根据权利要求1的化合物，其中至少--个R7为H。-个R7为直链或支化的、取代或未取代的C1-C4焼基c
5.根据权利要求1的化合物，其中b为2-20。
6.根据权利要求1的化合物，其中e为1-50。
7.根据权利要求1的化合物，其中e为1-30。
8.根据权利要求1的化合物，其中ma为1，各个nc为0，外R6tl为OH和其余的R6tl为R26OHc
9.根据权利要求1的化合物，其中这类化合物的至少一种是根据式IA
10.根据权利要求9的化合物，其中na和nb均为1，R5tl为R5°B，R51为R51A，和R26为_CH2_。
11.根据权利要求1的化合物，其中这类化合物的至少一种是根据式IAl
12.根据权利要求11的化合物，其中ma为1，各个nc为0，一个R6tl为H和其余的R6° 为一价含硅氧烷基团。
13.根据权利要求1的化合物，其中这类化合物的至少一种是根据式IB
14.根据权利要求13的化合物，其中至少一个X为-0-Si-R9。
15.根据权利要求13的化合物，其中各个X为-0-Si-R9。
16.根据权利要求14的化合物，其中这类化合物的至少一种是根据式IBl
17.根据权利要求16的化合物，其中na、nb、nc和ne均为1，R50为R50b,R51为R51A，和 R21禾口 R22均为H。
18.根据权利要求16的化合物，其中这类化合物的至少一种是根据式IB2
19.根据权利要求1的化合物，其中ma为0，na为1，R50为R5oa,nb为0，各个nc为2， 一个[R55]2为-O-R55d-和另一个[RJ2为-R55A-R55D-，oc和od在每种情况下为O。
20.根据权利要求19的化合物，其中这类化合物的至少一种是根据式IC
21.根据权利要求20的化合物，其中至少一个R6°为R6(C。
22.根据权利要求20的化合物，其中各个R6°为R6tc,其根据以下式ICl
23.根据权利要求22的化合物，其中各个ne和各个nf为1，其根据以下式IC2
24.根据权利要求1的化合物，其中ma为0，na为1，R50为R5oa，nb为0，一个nc为2， 一个[R55]2 为-O-R55d-, —个 nc 为 5，[R55] 5 为-R55a_r55D_r55C_0_r55I>_，qc 和 od 在各种情况下为0，和一个R60为R60c,另一个R60为R60d0
25.根据权利要求1的化合物，其中这类化合物的至少一种是根据式ID
26.根据权利要求25的化合物，其中该化合物是根据式IDl
27.根据权利要求1的化合物，其中至少一个R55为卤素取代的烷基。
28.根据权利要求1的化合物，其中至少一个R55为氟取代的烷基。
29.根据权利要求1的化合物，其中至少一个nc为1，和至少一个R55为_[CF2]b_、其中铲选自H和卤素的R55a、其中俨选自H和卤素的R55B、和这些中的任意两种或更多种的组I=I ο
30.根据权利要求四的化合物，其中各个俨选自H和F。
31.根据权利要求1的化合物，其中ma为0，na为1，R50为R5oa,nb为0，和R55包括导致下列基团的一种或多种的组合-CH2-0-CF2-0-(CF2-CF2-0)χ-(CF2-0)y-CF2-CH2-0--CH2-0-CF2-0-(CF2-CF2-0)χ-(CF2-0)y-CF2_CH2-(0-CH2-CH2)z_0_ CH2-(0-CH2-CH2)Z-0-CF2-0-(CF2-CF2-0)χ-(CF2-0)y-CF2_CH2-(0-CH2_CH2) ~0~ 其中选择各个x、y和ζ以获得平均分子量为约1500至约4500的基团。
32.根据权利要求31的化合物，其中选择各个x、y和ζ以获得平均分子量为约2000至约4000的基团。
33.一种反应性组合物，其包含根据权利要求1-32任一项的化合物。
34.根据权利要求1-32任一项的单体。
35.根据权利要求1-32任一项的大分子单体。
36.根据权利要求1-32任一项的低聚物。
37.水凝胶，其由根据权利要求1-32任一项的化合物形成。
38.接触透镜，其由根据权利要求37的水凝胶形成。
39.根据权利要求1的化合物，其中至少一个R7为甲基。
全文摘要
公开了新型化合物，其用途包括用作形成聚合物和聚合物材料，尤其是用作眼科透镜用水凝胶的聚合物和聚合物材料的反应物和中间体。
文档编号C07C271/16GK102348681SQ201080011397
公开日2012年2月8日 申请日期2010年3月4日 优先权日2009年3月13日
发明者A·纳特施, J·贝克尔, M·斯莫里奇, M·马修斯, P·麦肯纳, R·耶尔 申请人:考格尼斯知识产权管理有限责任公司