基于多元醇和至少一种聚合或非聚合的、尤其是聚有机硅氧烷类的其它分子实体的杂化...的制作方法

文档序号:3639650阅读:296来源:国知局
专利名称:基于多元醇和至少一种聚合或非聚合的、尤其是聚有机硅氧烷类的其它分子实体的杂化 ...的制作方法
技术领域
本发明涉及含有至少一种多元醇实体(Po)和至少一种实体A的新型杂 化结构,所述多元醇实体例如寡聚或多聚的,所述实体A可以是各种性质的, 例如聚合物(例如聚有机硅氧垸-POS)、碳氢化合物或无机物。根据名为"点 击化学"所指定的化学机制获得所述实体Po和所述实体A之间的一个键或多 个键,其中叠氮(或氮化物)反应单元与炔基或腈类的反应单元反应以形成三 唑或四唑型的连接铰链(linkinghinge) (Ro)。
本发明还涉及获得这些杂化结构的方法以及例如其作为两亲化合物的应用。
最后,本发明还涉及合成子,即具有叠氮和域炔基和/或腈类官能团以及 包括在这些杂化结构制备中的中间产物。
背景技术
和现有技术
具体而言但非限制性地,本发明涵盖的多元醇(实体Po),包含寡糖或多 糖(线性、分支或环状),该糖至少部分由至少两个,优选至少三个单糖单元 通过糖苷键连接在一起而形成。 ,
这些特异多元醇聚合物Po (多糖)由于它们的物化性质(亲水性、水解 性、生物可吸收性等),尤其是就结构和性质而言提供多种可能性的其化学复 杂性、其高利用度及其天然起源等而有些益处。从环境和/或毒物学和/或商业 角度来看,这一天然起源尤其可以使它们引人注意。因此,诸如淀粉产品及其 衍生物或纤维素产品及其衍生物的多糖的应用众多。
POS (有机硅)组成另一类在工业的许多分支中具有主要益处的聚合物。 除了 POS是易于得到的原材料这一事实以外,它们的特征还在于其疏水特性。
这导致产生基于多糖和POS的杂化结构的想法,以便获得,例如,可以 尤其被用于美容组合物的乳化化合物,例如尤其是用于皮肤护理的组合物,用于防晒和治疗的组合物,洗发水组合物和除臭剂和/或止汗组合物,例如以 "棒",凝胶或乳液等的形式。
在这些尤其是多糖-POS体系的杂化结构中,多糖实体和POS实体结合它 们各自的优点。
多糖实体由于其许多羟基的存在,可以参加疏水介质和亲水介质中的强分 子内或分子间相互作用。该作用的分子识别类型使得能够获得凝胶型的结构和 /或促进与诸如织物(即棉花)或头发的极性表面的相互作用。
POS实体提供两个主要优点。首先是灵活性,这赋予该POS实体高反应
性和使其分子构象根据存在的一种底物或多种底物进行适应的能力。除此之
夕卜,第二个优点是由于POS实体的疏水性使其具有低的表面能性质。
可引用以名称"Wacker-Belsi1⑧SPG 128 VP"经销的含有杂化多糖-POS结
构的商业产品的实例。这是环戊二甲基硅氧垸,其中硅氧基D单元的一部分
通过含有两个氧桥的铰链被与硅相连的聚糖苷链取代,而其中该D单元的又
一部分被(CH2) w-CH3型垸基取代,其中w是自然数。
整个本发明的文件中,对用来表示POS的M、 D、 T和Q组的常规术语
进行参考。可以提及作为参考著作的是NOLL "Chemistry and technology of
silicones", Chapter 1.1, 1-9页,Academic Press, 1968第二版)。已知可以根据氢化硅烷化或縮合反应两种主要方法通过使多糖实体接枝
到POS实体上来进行杂化多糖-POS体系的制备。
作为说明氢化硅烷化的路径,可以引用两篇现有专利参考,即
EP-B-O-612759和WO-A-2-5/087843作为实例。
EP-B-O-612759描述了通过将烯化单糖或多糖(1-10单糖单元)与具有 SiH基团的POS (例如二硅氧烷)反应而获得的含有糖苷残基的有机硅化合物。 在10(TC,强酸存在下,利用垸基氧代乙醇,该烯基被直接引入到未保护的寡 糖或多糖的异头碳(anomeric)位置。该氢化硅垸化利用异丙醇中的Speier铂 催化剂,在IO(TC进行。在实例中获得的杂化化合物对应于下面通式
H(C6H,o05;h,5画0誦CH2CH20-CH2画CH2-CH2-Si(CH3)2-0-Si(CH3)3
WO-A-2-5/087843描述了含有聚有机硅氧垸骨架及糖苷单元(单糖和/或 多糖)的接枝聚合物。尤其是,WO-A-2-5/087843描述了被烯丙基官能团化的 纤维二糖接枝的聚二甲基硅氧垸的制备。为此,纤维二糖与烯丙胺反应。将丙烯胺单元与纤维二糖的异头碳连接后,胺基及一些伯羟基通过乙酰化而被保 护。对于其余的羟基,其通过用三甲基甲硅烷基单元取代它们的氢而被保护。
然后在Karstedt铂存在下于70。C进行该具有二甲基氢硅氧垸末端的聚二甲基 硅氧垸的氢化硅烷化。随后在酸性介质下,利用四氢呋喃/甲醇混合物,对于
在其末端接枝了纤维二糖的POS进行去保护。该反应方案如下
去保护
THF緣OH
严 HO0tCM3CM3r<pi3l M3CfOOH 气
, 、OM 加3Sbl3J W3 W
对糖的保护/去保护的限制是这些已知的聚有机硅氧垸/糖苷接枝聚合物以 及获得它们的方法值得注意的缺陷。
除了通过氢化硅垸化和縮合进行接合以外,可以轶事性地引用专利
US-B-5 428 142,其描述了通过于IO(TC在强酸介质中的醚化作用,在未保护 的糖类的CI处发生接枝到末端伯醇基上的反应,,将聚氧乙烯接枝物接枝到 聚硅氧烷链。
还已知被称作"点击化学"或Huisgen反应的化学连接的机制。Huisgen和 Szeimies [ (a)Huisgen, R.; Szeimies, G,; Moebius, L. Chem. Ber. 1967, 100, 2494. (b) Huisgen, R.; Knorr, R.; Moebius, L.; Szeimies, G. Chem. Ber. 1965, 98, 4014]
首先在高温下将叠氮衍生物进行1,3-偶极环加成到炔烃衍生物。用于这一环加
成的反应方案如下
氢化硅垸化 甲苯
PtKarsted 70'C
H*Gfa饥稱l teR<formula>formula see original document page 12</formula>
1,4-二取代的 1,5-二取代的
专利申请WO-A-03/101972描述了在铜I催化剂存在下,叠氮化物与炔烃 之间的环加成反应(所谓的"Huisgen"反应)。这一反应使得能够定向地形成基 本上是1,4-二取代1,2,3-三唑。如WO-A-03/101972的图3A和3B所示,该1,3-偶极环加成使得可以获得,例如,杂化体系(参考产物1-10),该杂化体系一 方面含有苯基母核,另一方面含有惰性或支链环状分子,可选择地是不饱和的 且可选择地具有羟基,以及获得杂化系统(11),该杂化系统含有一侧丙二醇 残基另一侧聚环二羟基化合物的三唑铰链。此夕卜,按照WO-A-03/101972的图 6-8能够使诸如红霉素的生物学胺分子(参考图6),以及含多叠氮化合物或多 脂环基母核的分子(参考图7和8)官能化。
WO-A-03/101972没有提及通过"点击化学"环加成与不同的多元醇实体或 POS、聚垸撑基二醇、聚酰胺、聚酯、烷基、烯基、炔基或芳基实体及其组合, 或与诸如二氧化硅的无机物质相连的含多元醇实体的杂化化合物。
申请WO-A-2005/118625描述了 1,3-偶极环加成"点击化学"的其它应用, 其旨在产生杂化体系,该体系含有相当于碳水化合物的实体A通过5元环 1,2,3-三唑铰链被连接到实体B或实体C,实体B由氨基酸或氨基酸类似物组 成,实体C表示多肽或多肽类似物。通过将用乙炔基或与叠氮化物官能化的 碳水化合物和用相应的酰胺或乙炔基团官能化的氨基酸或者多肽反应得到这 些杂化体系。WO-A-2005/118625中,术语"碳水化合物(参考第7页1.20至 第8页1.2)指单糖也指多糖,其中羟基可被氢代替,被胺基或巯基代替,或 被杂原子基团代替。
通过用乙酰基保护糖类的羟基和用Boc基团来保护氨基酸的胺基,并通 过使用含铜催化剂和二异丙基-乙胺在四氢呋喃溶剂介质中进行1,3-偶极环加 成。所获得的假-糖基氨基酸和糖肽可以被用于治疗细菌疾病。
应注意的是,在根据WO-A-2005/118625的体系AB或AC中,"碳水化合 物"实体A被B或C的取代专门发生在A的异头碳上。此外,5-元环l,2,3-三唑铰链直接通过共价键结合该异头碳结合而没有间隔单元。最后,对于根据
WO-A-2005/118625在AB或AC体系的合成中所必须的A、 B禾B C的敏感基 团(OH,胺基)保护的限制尤其不利,尤其是在工业水平上。
因此,必须总结利用"点击化学"或叠氮衍生物与炔烃衍生物在铜存在下的 13-偶极环加成制备杂化体系被限制于(多)-糖类多元醇和氨基酸或(多)肽 的组合。
本发明的一个实质目的是提供一种由"点击化学"获得的其它杂化化合物。
本发明的另一实质目的是提供新型杂化化合物,其基于一个(多个)多元 醇实体Po通过至少一个三唑或四唑五环铰链被连接到至少一个实体A上,这 些杂化化合物能够被用于工业(乳化剂)和生物学的很多应用中。
本发明的另一实质目的是提供一种含有一或多个(聚合物)-多元醇(例 如多糖实体Po)的杂化化合物,其通过由"点击化学"所获得的五环三唑或四 唑铰链连接到至少一种实体A,该实体A是(聚合物)-多元醇型和/或POS 和/或聚烷撑基二醇和/或聚胺(肽)和/或聚酯和域聚苯乙烯和/或烷基和/或烯 基和/或炔基和/或芳基和/或例如二氧化硅的无机物。
本发明的另一实质目的是提供一种杂化多糖/POS化合物,其通过至少一 个铰链在铜催化下,由"点击化学"与炔烃衍生物连接,该铰链源自叠氮或腈的 衍生物的1,3-偶极环加成。
本发明的另一实质目的是提供一种杂化化合物,其含有一或多种(聚合物) -多元醇实体Po,例如多糖,这些化合物能够无需经历费时耗力的反应物(尤 其是糖类)保护/去保护阶段而被制备。
本发明的另一实质目的是提供一种制备杂化化合物的简单方法,该杂化化 合物包含一或多个(聚合物)-多元醇实体Po,例如多糖,尤其是无需经历费 时耗力的反应物(尤其是糖类)保护/去保护的阶段。
本发明的另一实质目的是提供化妆用组合物,洗发水组合物和清洁组合 物,其含有如上述目的所限定的杂化化合物。
本发明实现这些目的等,其首先涉及杂化化合物Po-Ro-A,其含有至少一 个多元醇实体(Po)且其中Po的至少一个原子被具有下述通式(I)的基团中 至少一种所取代
<formula>formula see original document page 13</formula>其中
-Ro是下述通式(II.l)或(II.2)的连接铰链:
<formula>formula see original document page 14</formula>(1l2)
其中Z表示例如被氢(习惯上未在通式(II.l)或(II.2)中示出)取代的 碳原子或氮原子;
-多元醇实体Po选自聚合合成的非-糖类多元醇或选自含有至少两个,优 选至少三个单糖单元(氢化的或未氢化的)的糖类,
-a是无机或有机实体,可选择地是聚合的;且如果每分子的杂化化合物 都有多个实体a,那么所述实体a相互相同或不同,有机实体a选自或源自 选自下组的化合物,包括
-合成聚合物,它们的共聚物或能够获得它们的单体单元
-烷基、烯基、炔基、芳基和后者的组合
-和它们的组合。
本发明的含义中,术语"杂化"指同类的(Po与a同)或不同类的(Po与 a不同)的Po-Ro-a结构。
应注意的是,如果Z表示碳原子,那么它也与氢原子(通常未示出)连 接,以便满足所述碳的化合价。
优选地,多元醇实体(PO)的至少一个羟基被如上所述的通式(I): —_ro——a的至少一个基团所取代。
根据本发明的一个实施方式Ml,根据本发明的杂化化合物的特征在于铰 链Ro或至少一个铰链Ro通过二价连接-L-与实体Po和/或实体a连接。换 言之,L是间隔单元。
有益地,L可以例如是烃基单元或一个例如O或S的原子。本发明的含 义中,术语"碳氢化合物单元"指含有例如至少一个碳原子和/或至少一个氢原 子的单元。这尤其包括"酯"、"酰胺"、"亚胺"、键......根据本发明的一个实施方式M2,根据本发明的杂化化合物的特征在于没 有一个铰链Ro通过二价连接-L-与实体Po连接,以及在于所述杂化化合物含 有至少一个没有氨基酸和/或肽和/或其类似物和/或衍生物的实体A。
这些新型杂化化合物易于以可接受的成本构建。因此,它们非常适于工业 应用且它们开启了大量应用方式,尤其是在两亲成分区,尤其可用于化妆品或
作为去垢剂,例如美容护理组合物、霜、乳液、凝胶、除臭剂和止汗组合物、 肥皂组合物、洗发水组合物、洗涤组合物等。
多糖-Ro-POS和多糖-Ro-垸基组合物的具体杂化化合物表示一类新的结
构,其就与工业需求的一致性,尤其是涉及成本和环境影响及就使用而言,尤 其有吸引力。
本发明还提出 一种用于获得前述杂化化合物的新型方法。该方法的特征在

i. 使用和/或制备含有至少一个反应性单元X的合成子Po-X,该单元X 具有至少一个通式(VII.l)的反应末端——C^^E,其中E二CH或N;
ii. 使用和/或制备含有至少一个反应性单元Y的合成子A-Y,该单元Y具 有至少一个通式(VII.2)的反应末端~N3;该反应末端(VII.2)能够与反 应末端(VII.l)起反应;
iii. 根据环加成机制,将合成子Po-X与合成子A-Y反应,以获得含有至少 一个多元醇实体(Po)的杂化化合物Po一Ro-A,其中,Po的至少一个羟基被 至少一个下述通式(1')基团_—Ro—_A所取代;Ro和A如上所述;
iv. 可选择地,以回收Po-…Ro…A的方式从反应混合物中分离它。 该方法尤其有益,因为它的简单性、经济性、产品的生态一致性和多样性
(各种各样),使其能够获得。
应注意的是,根据一个变化,代替或和合成子Po-X和合成子A-Y —样地, 可以使用含有至少一个反应单元X和至少一个反应单元Y的混合的合成子 Po-XY,以及含有至少一个反应单元X和至少一个反应单元Y的混合的合成 子A-XY,以便所述合成子Po-XY和A-XY能够一起反应或事实上与其自己反 应。
本发明还涉及
合成子Po-X,其含有至少一个反应单元X,该单元X具有至少一个通式(VII丄1)的反应末端
——["]a——C三三E
其中E二CH或N, a-0或l,所述末端通过连接L, (二价烃连接)与残 基Po连接;
合成子Po-Y,其含有至少一个反应单元Y,该单元Y具有至少一个通 式(VII.2.1)的反应末端
——[L2]a——N3
其中a-0或l,所述末端通过连接L2 (二价烃连接)与残基Po连接; 含有反应单元X的合成子A-X,其含有至少一个反应单元X,该单元X
具有至少一个通式(VII丄3)的反应末端
—[L3]a — C三三E 其中E-CH或N, a^0或l (如果3=0,那么A不是糖类或肽,而如果
a=l,那么A不是PDMS),所述末端通过连接L3 (二价烃连接)与残基A连
接;
含有反应单元Y的合成子A-Y,其具有至少一个通式(VII.2.4)的反应 末端
——[L4]a——N3
a-0或l (如果a-0,那么A不是糖类或肽),所述末端通过连接L4 (二 价烃连接)与残基A连接;
混合的合成子Po-XY,其中反应单元X和Y对应于上述对合成子Po-X 和Po-Y给出的相同定义;
或者混合的合成子A-XY,其中反应单元X和Y对应于上述对合成子 A-X和A-Y给出的相同定义。
合成子Po-X、 Po-Y、 A-Y、 A-X的上述通式(VII丄l), (VII.2.1), (VII.1.3), (VII.2.4)中,如果3=0,那么没有连接L卜L2、 L3、 L4 (或间隔单元),而是直 接的价键(例如共价键)。
这些合成子在用于实施上述方法和获得根据本发明的杂化化合物上是有 用的、新型且有效的中间产品。
最后,本发明涉及使用这些杂化化合物和含有它们的组合物。发明的具体说明
化合物Po--Ro--A
通式(11.1)或(11.2)的连接铰链是位于根据本发明的杂化化合物的核心。
该连接铰链是"点击化学"反应(即l,3-偶极环加成)的结果,该反应一方 面是其反应末端带有三个氮原子的叠氮衍生物,另一方面是炔烃衍生物(Z=C) 或腈衍生物(Z=N)。
该连接铰链I是5-元的,1,4-二取代(参考通式II.l)或1,5-二取代(参 考通式I1.2)三唑(Z=C)或四唑(Z=N)杂环。
根据实体Po或实体A是否一方面带有叠氮类反应性官能团还是另一方面 带有炔类或腈类反应性官能团,而这产生不同结构的杂化化合物。
因此,根据第一结构,在通式(11.1)和(11.2)的1位的氮的自由价键将铰链 Ro与Po连接,并且通式(IU)和(II.2)的4或5位的碳或Z原子的自由价键将 铰链Ro与A连接。根据第二结构,在通式(IU)和(IL2)的1位的氮的自由价键将铰链Ro与A 连接,并且通式(II.1)和(II.2)的4或5位的碳或Z原子的自由价键将铰链Ro与 Po连接。
当然,根据本发明的杂化化合物不限于仅含有一个连接铰链Ro的化合 物,而也包括每个含有若干相互相同或不同的连接铰链Ro的杂化化合物。
这些带有若干相互相同或不同的连接铰链Ro的结构涉及例如接枝多桥 结构,例如星状或其它形状的树状物(dendrimer)类型。
尤其是,实施方式M1中,根据它铰链Ro或至少一个铰链Ro通过二价 连接-L-与实体Po连接,-L-可以尤其含有连接L。 L2、 L3、 L4中至少一种, 如合成子Po-X,Po-YA-Y, A-X的通式(VILl.l)、 (VIL2.1)、 (VII丄3)、 (VII.2.4) 中所限定。换言之,L是间隔单元。尤其地,相应杂化化合物的简化通式可以 包括Po—L广—Ro—L2—Po; Po—L广—Ro—L4—Po; Po—L2—-Ro—L3—-A; A-—L3—-Ro-—L4-—A; Lt、 L2、 L3、 L4是间隔单元且相互相同或不同,而不管 它们是分别的还是一起。
A是无机或有机实体,可选择地是聚合的;且如果每分子的杂化化合物都 有多个实体A,那么所述实体A相互相同或不同,实体A选自或源自选自下
组的化合物,包括-合成聚合物,它们的共聚物或能够获得它们的单体单元 -烷基、烯基、炔基、芳基和后者的组合 -和它们的组合。
实体A的合成聚合物可以是平均分子量大于1000g/mol,优选大于 10000g/mol的合成聚合物。
实际上,A选自或源自选自下组的化合物,包括
-合成的聚合非-糖类多元醇,它们的共聚物或能够获得它们的单体单元
(对实体PO的细节在下面给出);
聚有机硅氧烷(POS),它们的共聚物或能够获得它们的单体单元;
聚烷撑基二醇(或者其它的聚环氧烷)和/或它们的共聚物或共低聚物,所 述聚垸撑基二醇优选聚乙二醇(或者聚环氧乙垸),和/或聚丙二醇(或者聚环氧 丙垸),和/或聚四亚甲基二醇,所述共聚物或共低聚物,尤其是无规的或嵌段 的共聚物或共低聚物,或聚丙二醇的和聚丙二醇(或者其它的无规的或嵌段的 聚环氧乙烷和聚环氧丙垸)的共聚物或共低聚物,这些聚垸撑基二醇可选择地
被其它基团官能化或被官能化到其它基团上,例如被胺基CJeffamines;)官能化的 或到胺基上,和/或可选择地在至少一末端处被羟基或被烷基(例如Cl-C30烷 基)所终止;
聚酰胺,它们的共聚物或能够获得它们的单体单元; 聚酯,它们的共聚物或能够获得它们的单体单元; 聚丁二烯,它们的共聚物或能够获得它们的单体单元; 聚苯乙烯,它们的共聚物或能够获得它们的单体单元; 可选择地,烷基、烯基、炔基、芳基和它们的组合; 例如二氧化硅的无机物; 和它们的组合。
有益地,实体A含有选自上述组的聚合物或共聚物,或者含有线性或分 支的链,可选择地交联。例如,该实体A的摩尔质量大于或等于100,优选大 于或等于100,还更优选在100至50000之间。
根据本发明优选的实施方式,实体A包括至少一个带有硅氧基单元M、D、 T和/或Q的POS,优选至少一个带有硅氧基单元M和D且可选择地T和/或 Q的POS,和还更优选的是至少一个M(D)aM、 M(D)d(T)tM、 MQ类的POS,其中d和t是大于或等于0的有理数。d例如是1至1000000之间,优选1至 10000之间而t是例如0至50之间,优选0至20之间。
实际上,这些POS是例如a, to官能化的线性聚硅氧烷或它们在链中被官 能化。这些POS也可以是具有不同枝化程度的结构。实际上,这些POS具有 例如縮水甘油醚官能团和/或氢。
根据本发明具体的子实施方式,杂化化合物Po--Ro--POS对应于下述通式 中至少一种<formula>formula see original document page 19</formula>其中
-R2,相同或不同,是碳氢化合物基,优选甲基,
-R3,相同或不同,是通式-Ro--Po的基团,其中Ro和Po如上所定义,
-R1,相同或不同,是W或W基团,
-R是包括氧原子的二价基团,优选-O-基团,
-m是非O的平均数,
-n是大于或等于O的平均数,
-k和l是大于或等于O的平均数,和
-o和p,相同或不同,是大于或等于0的平均数。
优选地,
-m+n在0至1000000之间,优选在0至10000之间,m/n的比率在1/1 至1/100之间,优选在1/20至1/50之间,或
-m+n+o+p在0至1000之间,优选在0至300之间,(n+o)/(m+p)的比率 在1/1至1/100之间,优选在1/20至1/50之间。
实体A也可以包括聚烷撑基二醇类残基,可选择地具有至少一个烷基醚 末端,例如甲基醚。
作为聚烷撑基二醇的实例,可以提及聚乙二醇、单烷基(例如甲基)醚聚 乙二醇、聚丙二醇、单烷基(例如甲基)醚聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等。
聚酰胺可以是实体A的组成成分。作为聚酰胺的实例,可以提及聚酰胺 6-6、聚酰胺6、聚酰胺6单酰胺、聚酰胺6-10、聚酰胺12-12等。
聚酯可以是实体A的组成成分。作为聚酯的实例,可以提及聚e-己内酯,聚 乳酸、聚己二酸乙二醇酯、聚羟基烷基酸酯等。
聚苯乙烯可以是实体A的组成成分。作为聚苯乙烯的实例,可以提及羟 基远螯的或单官能化的聚苯乙烯等。
聚丁二烯可以是实体A的组成成分。作为聚丁二烯的实例,可以提及羟 基远螯的聚丁二烯等。
氨基酸和肽可以是实体A的组成成分。本发明的含义中,术语"肽"尤其指 寡肽和多肽或者甚至蛋白质。氨基酸(天然或合成)和肽的衍生物(或类似物) 也被本发明用作实体A。
所有能够进入杂化化合物Po-Ro-A的实体A组成的(共)聚合物可以是线性或分支或交联的均聚物,或者是,线性的或分支的可选择地交联的、无规 的或嵌段的共聚物。
当A是(共)聚合物时,可以想到用于制备该杂化化合物的合成子A-X 或A-Y可含有已聚合完的(共)聚合物或未聚合完的单体,寡聚物或聚合物
单元,其在与Po-Y或Po-X反应之后正准备生长以形成已聚合好的聚合物。
能够包括在实体A中的烷基、烯基或炔基链例如含有2-50个碳原子,优 选4-40个,更优选4-30个碳原子。作为实例,可以提及丁基、辛基、十二垸 基、十八垸基、二十垸基等。
二氧化硅是能进入实体A的组成的无机材料的一个实例。 关于多元醇实体Po,其选自合成的聚合非糖类多元醇,和/或选自含有至 少两个,优选至少三个单糖单元的糖类(氢化的或没有氢化的)。
合成的聚合非糖类多元醇可以尤其具有平均摩尔质量大于1000g/md,优 选大于10000g/mo1。后者是例如聚乙烯醇(部分被水解或没有)、聚羟基醛 H-[CHOH]n-CHO和/或聚羟基酮H- [CHOH]n-CO-[CHOH]m-H,优选含有至少3 个,更优选至少4个碳原子。合成的聚合非糖类多元醇优选具有至少3个,更 优选至少4个,还更优选至少IO个羟基单元。它们优选具有至少3个,更优 选至少4个,还更优选至少10个重复单元。注意的是它们可以组成实体A重 复单元。
关于"糖类"(也称作"碳水化合物"),必须清楚地声明,本发明的上下文 中,将理解通用术语"糖类,,包括单糖、二糖、寡糖和多糖以及所有的糖类衍生 物。
这些糖类、其结构和通式是本领域技术人员已知的。特别地,已知糖类具 有非还原末端和还原末端。还原末端包括"异头碳",且根据常规书写其位于右 侧。还已知糖类具有-OH基团。根据本发明,当Po含有糖类时,与铰链Ro 的键中所含的糖类的碳较为优选的是"异头"碳。这不排除所有或部分的其它糖 类碳可以与铰链Ro连接的事实。这在合成杂化化合物时,带有"异头"碳的基 团不需要保护下越发可能。单糖是含有一个糖基单元(例如C5成糖或C6:己 糖)的分子,在此类的若干单元之间没有糖苷连接。单糖尤其包括醛糖、二醛 糖、醛酮糖、酮糖和二酮糖以及脱氧糖类、氨基糖类以及其获得自至少可能含 有羰基的前体的衍生物。作为单糖的实例,可提及下述糖类D-葡萄糖、果糖、山梨糖、甘露糖、 半乳糖、塔罗糖、阿洛糖、古洛糖、艾杜糖、葡萄糖胺、甘露糖胺、半乳糖胺、 葡糖醛酸、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸、海藻糖、木糖、来苏糖、核糖。
作为二糖或寡糖的实例,可以提及下述糖类
-二糖麦芽糖、龙胆二糖、乳糖、纤维二糖、异麦芽糖、蜜二糖、昆布 二糖、壳二糖、木二糖、甘露二糖、槐糖、帕拉金糖
-寡糖麦芽三糖、异麦芽三糖、麦芽四糖、麦芽五糖、木葡聚糖、麦芽
七糖、甘露三糖、木蜜三糖、壳三糖,通常,二糖或寡糖具有例如(3-1-4, a-l-4 或ot-l-6连接等。
根据本发明的多糖可以是线性或分支的并且可以含有例如大于20个单糖 残基或优选大于30个单糖残基或甚至尤其在25至100个单糖残基。这些残基 可相互相同或不同。
根据本发明的多糖可以含有线性单-、二-、三-、四-、五-、六-、七-、八-、 九-或十糖,优选单-、二-、三-或四糖单元。多糖可以含有至少两个,或者至 少三个,或者至少四个,或者至少十个,或者明显地在多糖聚合物的情况下, 更多的这些线性单元。
某些变化中,根据本发明的多糖可以含有N-乙酰基-乳糖胺类或乙酰化糖 单元的重复糖单元。
还提及的作为多糖的实例是
-淀粉(优选具有至少葡萄糖值DE为5)及其衍生物,例如,麦芽糖精, 环糊精和葡萄糖浆; -果胶;
-纤维素及其衍生物;
-半乳甘露聚糖,例如瓜胶或角豆聚合物及其衍生物,[瓜胶或角豆的大分 子由线性主链和a-D-半乳糖侧单元组成,该线性主链由通过(1-4)键连接的 单体(3-D-甘露糖组成,ot-D-半乳糖通过(1-6)键与卩-D-甘露糖相连。天然瓜 胶提取自某些植物,例如Cyamopsis Tetragonalobus的种子的胚乳〗;
-壳多糖和壳聚糖;
-细菌多糖;
-透明质酸。根据具体实施方式
,实体Po与麦芽糖精不同。 根据另一具体实施方式
,实体Po与环糊精不同。 根据另一具体实施方式
,实体Po与葡萄糖浆不同。
根据另一具体实施方式
,实体Po与麦芽糖精和与环糊精和/或与葡萄糖浆 不同。
能够进入多元醇实体PO组成的淀粉或纤维素多糖优选是天然起源,但也 可获得自合成路线。
作为糖类衍生物,尤其可以提及下述 通过还原羰基(醛醇)获得的那些,
通过氧化一或多个末端或非末端基团以便将它们转换成羧酸基团或羧 烷基(例如羧甲基)所获得的那些,
通过将一或多个基团,例如羧酸基团、羧烷基(例如羧甲基)、羟烷基 (例如羟乙基)或甚至是还有烷基(例如甲基)进行接枝获得的那些,
通过用氢原子、胺基、巯基或类似的杂原子基团代替一或多个羟基获得 的那些,
通过氢化反应获得的那些,
糖苷,即含有至少一个糖和至少一个糖苷配基(非糖类化合物), 一方 面是糖类,而另一方面是非糖组分,被可水解键连接在一起,
半乳甘露聚糖衍生物,尤其是瓜胶聚合物或角豆聚合物的衍生物,通过 水解天然瓜胶或角豆所获得并可选择地被化学修饰(衍生化)。
衍生化可以被用于化学修饰除了上述提及的那些以外的糖类衍生物。
本发明的一个主要优点在于提出了杂化化合物,其合成不需要保护敏感基
团,尤其是那些实体Po或A的糖类带有的那些敏感基团。
当然,该保护还是可能的,例如用于改善溶解性。
方法
根据本发明另一方面,本发明涉及一种方法,其用于获得杂化化合物,尤 其是如上所述的根据本发明的那些。
该制备方法是如上所限定。其包括四个阶段(i)、 (ii)、 (iii)和可选择地(iv),
其在下面被具体描述用于非限制性说明。 阶段(i)和(ii):所使用的合成子更准确地,在起始合成子E2l2L的情况下
1. 根据第一种可能性,Po具有至少一个糖,与 4含有至少一个与P0的异头碳反应的胺基(例如末端)的L"
—和/或源自含有至少一个与Po的一个或多个OH基团反应的卤代基团 (例如溴)的前体的Ln
2. 根据第二种可能性,Po含有至少一个由至少一个官能基所官能化的残基
(例如糖类),该官能基属于由羧基、羧酸酯、酸酐、硫醇、异氰酸酯、环氧
化物官能基组成的组,与
—含有至少一个与PO的官能基反应的胺基(例如末端)的",
—和/或源自含有至少一个与Po的官能基反应的卤代基团(例如溴)的前
体的L"
3. 根据第三种可能性,组合前两种可能性。
有益地,该合成子Po-X的特征可以在于Po是聚合物,其包括例如,至 少2个,优选至少3个,还更优选至少IO个单体单元。
合成子PO-X的制备可以有益地包括下述必要子阶段
a-如果Po是糖,那么将该Po的异头碳带有的羟基和/或来自Po的一个 或多个官能基的羟基与过量的连接L,的至少一个前体反应,该连接L,具有反 应末端(优选至少一个胺基官能团-可选择地是末端)
b-消除前体;
根据优选的特性,Li相当于-NH-(CH2)q2 1,其前体对应于
NH2fCHdqC三三E
且还更优选对应于丙炔胺
NH2 f CH2〗q C s CH
更准确地,在起始合成子A-X的情况下
1. 根据第一种可能性,A包括至少一个糖,与
—含有至少一个与A的异头碳带有的OH反应的胺基(例如末端)的L3, —和/或源自含有至少一个与Po的OH基团反应的卤代基团(例如溴)的 前体的L3 ;
2. 根据第二种可能性,A含有至少一个由至少一个官能基所官能化的残基 (例如糖类),该官能基属于由羧基、羧酸酯、酸酐、硫醇、异氰酸酯、环氧化物官能基组成的组,与
—含有至少一个与A的官能基反应的胺基(例如末端)的Lp
—和/或源自含有至少一个与A的官能基反应的卤代基团(例如溴)的前
体的L3;
3. 根据第三种可能性,A含有至少一个由至少一个官能基所官能化的残基
(例如POS),所述官能基属于包括氢和具有至少一个烯基不饱和的基团的组, L3具有至少一个带有至少一个与A的官能基反应的烯基不饱和的基团(例如 末端);
4. 根据第四种可能性,组合前三种可能性。
有益地,如果A含有多元醇,那么该合成子A-X的特征可以在于所述多 元醇是聚合物,其含有例如,至少2个,优选至少3个,还更优选至少10个 单体单元。
合成子A-X的制备可以有益地包括下述必要子阶段
a-将异头碳携带的羟基和/或A的一个或多个官能基的羟基与过量的连接 L3的至少一个前体反应,该连接L3具有能够与A反应的反应末端(优选至少 一个胺基官能团-可选择地是末端-和/或至少一个卤代基团)
b-消除前体;
根据优选的特性,L3相当于-NH-(CH2)q2 1,其前体对应于
NH2fCH2}qC = E
且还更优选对应于丙炔胺
丽2 f CH2}q C三三CH
根据本发明优选特性的变化,该连接L3的前体可尤其是丙烯腈、炔丙 醇或单丙炔三乙二醇。
在A包括POS的情况下,A-X的制备可以按Polymer 44(2003) 6449-6455 Telechelic polydimethylsiloxane with terminal acetylenic groups prepared by phase transfer catalysis.所述进行。
更准确地,在起始合成子E2lX的情况下
l.根据第一种可能性,PO含有至少一种糖类,与
—含有至少一个与PO的异头碳反应的胺基(例如末端)的L
—和/或源自具有至少一个与Po的一个或多个异头的OH基团反应的卤代基团(例如溴)的前体的L2;
2. 根据第二种可能性,Po含有至少一个由至少一个官能基所官能化的残基 (例如糖类),该官能基属于由羧基、羧酸酯、酸酐、硫醇、异氰酸酯、环氧
化物官能基组成的组,与
—含有至少一个与PO的官能基反应的胺基或羟基(例如末端)的Lp —和/或源自含有至少一个与Po的官能基反应的卤代基团(例如溴)的前
体的L2;
3. 根据第三种可能性,组合前两种可能性。
有益地,该合成子Po-Y的特征可以在于Po是聚合物,其包括例如,至 少2个,优选至少3个,还更优选至少IO个单体单元。
合成子PO-Y的制备可以有益地包括下述必要子阶段
a-将异头碳带有的羟基和/或Po的一个或多个官能基的羟基与过量的至
少一个连接L2的前体反应,该连接L2具有能够与Po反应的反应末端(优选
至少一个胺基官能团-可选择地是末端-和/或至少一个羟基官能团和/或至少一
个卤代基团);
b-消除前体;
例如,连接L2的前体可尤其是H2N(CH2CH20)3(CH2)N3 、 H2NCH(COOH)(CH2)2N3或HO(CH2)6N3。更详述则参见JACS 2005, 127, p. 14942-14949和JACS 2004, 126, 10598-10602
更准确地,在起始合成子A-Y的情况下
1. 根据第一种可能性,A含有至少一个糖,与
—含有至少一个与A的异头碳带有的OH反应的胺基(例如末端)的U, —和/或源自含有至少一个与A的一个或多个OH基团反应的卤代基团(例
如溴)的前体的L4;
2. 根据第二种可能性,A含有至少一个由至少一个官能基所官能化的残基 (例如POS),该官能基属于由羧基、羧酸酯、酸酐、硫醇、异氰酸酯、环氧
化物官能基组成的组,与
—含有至少一个与一个或多个A的官能基反应的胺基(例如末端)的U,
—和/或源自与环氧化物型A的官能基反应的前体NaN3的L4;
—和/或含有至少一个与A的官能基反应的卤代基团(例如溴)的L4;3. 根据第三种可能性,A含有至少一个由至少一个官能基所官能化的残基
(例如POS),所述官能基属于包括氢和具有至少一个烯基不饱和的基团的组,
L4具有至少一个带有至少一个与A的官能基反应的烯基不饱和的基团(例如 末端);
4. 根据第四种可能性,组合前三种可能性。
有益地,如果A包括不同于Po的多元醇,那么该合成子A-Y的特征可以 在于A是聚合物,其含有例如,至少2个,优选至少3个,还更优选至少IO 个单体单元。
合成子A-Y的制备可以有益地包括下述必要子阶段
a-将异头羟基和/或A的一个或多个官能基与过量的连接L4的至少一个 前体反应,该键连接L4具有或不具有反应性末端(优选至少一个胺基官能团-可选择地是末端-和/或至少一个卤代基团)且能够与A反应;
b-消除前体;
根据优选的特性,从带有与前体NaN3反应的环氧化物型官能基的实体A 获得A-Y。
这一优选特性的范围中,该连接L4的前体例如可尤其是丙烯腈、炔丙 醇或单丙炔三乙二醇。
在A包括POS的情况下,A-X的制备可以按Polymer 44(2003) 6449-6455 Telechelic polydimethylsiloxane with terminal acetylenic groups prepared by phase transfer catalysis所述进行。
更准确地,在起始合成子Po-XY和A-XY的情况下,将参考上述对Po-X、 Po-Y、 A-X和A-Y给出的结构和制备的描述。
阶段(iii):环加成
根据本发明的方法在核心处的环加成机制[阶段(iii)]是在铜(I)催化下, 优选在水溶液、水合有机或有机介质中,合成子Po-X或A-Y与叠氮反应性 VII.2单元以及合成子A-Y或Po-X与乙炔或腈反应单元VII. 1的1,3-偶极环加 成的机制("点击化学")。
由于其简便、对操作者和环境无危险性以及其低成本等,该机制特别有吸 引力。
应注意,根据一个变化,代替或和合成子Po-X和合成子A-Y—样的,可以使用含有至少一个反应单元X和至少反应单元Y的混合的合成子Po-XY, 以及使用含有至少一个反应单元X和至少一个反应单元Y的混合的合成子 A-XY,以便所述合成子Po-XY和A-XY能够一起反应。
如在本文件中所限定的本发明的含义中,措词"级别(of the order)"指所 考虑的数值以不确定性给出,例如大于或少于10%。
又更准确地,建议环加成阶段(iii)在能够溶解和/或溶胀合成子Po-X和 /或合成子A-Y的水溶液、醇水溶液或有机介质中利用至少一种离子形式的金 属催化剂(优选CiT),在存在至少一种01++到Cu+的还原剂下原位进行,该 还原剂优选地选自下组,包括抗坏血酸盐、醌、氢醌、维生素K1、谷胱甘 肽、半胱氨酸、Fe2+、 Co2+、外加电势,包括Cu、 Al、 Be、 Co、 Cr、 Fe、 Mg、 Mn、 Ni和Zn的金属及其混合物。
实际上,以离子形式的金属催化剂,优选CiT, Cu有益地采用盐(理想 是硫酸盐)的形式,还更优选含有至少一种活化剂,包括例如至少一个有机酸 的盐(理想是抗坏血酸)和至少一个碱金属(理想是Na)。因此,CuS04/抗 坏血酸钠体系例如是完全合适的。
此外,环加成阶段(iii)优选在温度为20-100°C,优选50-80。C的反应介 质中实施0.1-20h,优选0.5-15,和还更优选l-8h。
反应介质的加热通过任何适当的方式进行。例如微波辐射可以组成有益的 加热方法。
有益地,环加成阶段(iii)的反应介质是水溶液、优选含有至少一种溶剂 的水合有机或有机介质,所述的溶剂选自
-极性非质子溶剂,优选二甲基甲酰胺(DMF)、 二甲基乙酰胺(DMAc)、四 氢呋喃(THF),丙酮、甲乙酮或丁酮,
-极性质子溶剂,优选甲醇、异丙醇(IPA)或t-丁醇(t-BuOH),
-非极性溶剂,优选甲苯、己烷、二甲苯,
-水,
-及其混合物。
阶段(iv):分离
这是杂化化合物Po--Ro---A从反应介质中可能的分离阶段(iv),其尤其
可以由下述组成—至少一次色谱层析法,优选至少一次在硅胶上的色谱层析法,其利用含 第一极性溶剂和至少一个第二较小极性溶剂的混合物的洗脱液,例如乙腈和水 的混合物。
—和/或至少一次蒸发至干燥该产品。
根据这些方面的另一项,本发明涉及根据本发明的合成子Po-X, Po-Y, A-X: A-Y, Po-XY和A-XY,其在方法说明部分中的定义与本发明前面所述定义相 同。
本发明还涉及如上所述的杂化化合物作为化合物或作为自身也在上面被 限定的方法中获得的产品的应用,其作为选自下组的组合物中的一个成分,该
组包括
—去垢剂/表面活性剂组合物
—洗发水组合物
—肥皂组合物
—清洁/洗涤组合物,和
—美容组合物。
上述组合物也组成本发明的另一目的。
特别地,这些组合物可以是含有根据本发明的杂化化合物的乳液,优选水
包油乳液。
根据本发明的杂化化合物尤其可以以油的形式存在。它们也可以以在载体
中分散的或溶解的形式存在,例如以按重量计10-90%的浓度。载体可以有益 地是聚合物溶剂,例如有机硅化合物,其可选择地是挥发性的,例如线性或环 状聚二甲基有机硅氧烷,例如,环戊硅氧烷、二硅氧垸、线性二甲基硅油、或 三甲基硅氧苯基二甲基硅油、或其混合物。
根据本发明的杂化化合物尤其可以被用于乳化或共乳化剂用于制备或稳 定乳液。它们可以例如用于其中一相是有机硅油的乳液中。以溶液形式存在于 聚有机硅氧烷(例如以环戊硅氧垸)中,它们可以被用作油包水或硅包油乳液 中的乳化剂。它们也可以被用作在一个制剂中使若干化合物相容
(compatibilise)。它们也可以被用作沉积另一化合物的助剂,或者用作沉积另 一化合物的引发剂。它们也可以被用作分散剂或共分散剂用于制备或稳定颗粒
(例如色素)的分散。它们尤其可以被用于或包含于美容制剂中,而不管是否要被冲洗,用于皮 肤和/或毛发和/或嘴唇的护理,例如在皮肤护理霜或乳或油、防晒霜或乳或油、 洗发水、护发素、沐浴露、彩妆组合物、唇膏或除臭剂中。特别地,根据本发 明的杂化化合物由于低刺激性、部分生物可降解或生物可吸收的,产生愉悦的 感觉和/或产生有益的传播行为而在这些应用中是有益的。
本发明的其他细节在下面作为说明给出的实例中将表现得更清晰。
实施例
下面实例中的杂化化合物是低聚有机硅氧烷或聚有机硅氧烷,更准确地,
是由寡糖基团修饰的具有三甲基甲硅烷基末端(MDk)M)的聚二甲基硅氧垸 (PDMS)(参考结构A、 B、 C)以及按照"点击化学"机制由烷基链修饰的寡 糖(参考结构D)。
结构No.A: PDMS型[MDK)纤维二糖飾的M] 结构No.B: PDMS型[MD!。低聚木葡聚糖飾的M]
<formula>formula see original document page 30</formula>结构No.C: PDMS型[M
Po
低聚木葡聚糖修饰的d m低聚木葡聚糖修饰的i
<formula>formula see original document page 31</formula>Po表示DP 7 (m=0;n=0), 8 (m, n=0, l)或9 (m=l :11=1)和R=CH3的低聚木葡聚〗结构NO. D:烷烃(d8H^修饰的低聚木葡聚糖<formula>formula see original document page 32</formula>
实验部分
括:
这一部分描述了使得能够获得所述结构A、 B和C实验阶段。这些阶段包 -糖末端炔衍生物的合成,
-聚有机硅氧垸或聚烷基上的叠氮衍生物的合成, -通过1,3-偶极环加成或"点击化学"反应的缩合反应 合成子的制备
阶段(i):糖末端炔衍生物(合成子Po-X)的合成
结构A: N-乙酰基-N-炔丙基-(3-D-吡喃葡萄糖基-(1—4)-(3-D-吡喃葡萄糖胺
(2).
<formula>formula see original document page 32</formula>
将15g纤维二糖l (43.8mmo1)和62.3ml炔丙胺(卯8mmo1,21当量)放 入250ml烧瓶。于室温下连续磁力搅拌反应介质40h。起初,溶液是非均质的而在16h后
变均质。该反应过程由薄层色谱层析(CH3CN/H20-7:3 v/v)来监控。
将该反应介质蒸发至干燥并与MeOH和甲苯(l: 1 v/v)的混合物共蒸馏以 得到黄色固体。
通过添加300ml的MeOH和Ac20 (5:1 v/v)溶液选择性地N-乙酰化该固体。 于室温下连续磁力搅拌该溶液过夜。溶液变为彻底均质。蒸发至干燥并用 MeOH/甲苯混合物(l: 1 v/v)共蒸馏后,冻干,获得白色固体化合物2 (15.2 g, 36.1 mmol, 83%)。
质谱(ESI): m/z = 444.07 [M+Na]+ NMR (400 MHz, D20, 298K)
S (ppm) = 2.28 (s, 0.8H,旋转异构体,CH3 (Ac)); 2.22 (s, 2.2H,旋转异构体, CH3 (Ac)); 3.14- 4.18 (m, 14H, H-2,3,4,5,6a,6bGlcIWGld^I] NCH2)); 4.41 (d, 1H, J!_2 =7.91 Hz, H-lGlc,); 5.04 (d, 1H,旋转异构体,= 8.68 Hz, H-lGlcI(p)); 5.50 (d, 1H,旋转异构体,& = 8.86 Hz, H-1G1,)。
13C NMR (100 MHz, D20, 298K)
S (ppm) = 18.8, 19.3 (旋转异构体s, CH3 (Ac)); 27.8, 30.5 (旋转异构体, NCH2); 57.6, 58.3 (c_6GlcI和GldI); 67.2-79.4 (C-2,3,4,5Glcl和GlcI1); 84.1 (C-lGlcI); 100.2 (C-lGldI); 172.3, 173.5 (旋转异构体,C=0 (Ac)).
IR(KBr): 3391 (O-H), 1645 cm國1 (00).
结构B、 C、 D: N-乙酰基-N-炔丙基-P-D-低聚木葡聚糖胺(&2, S)(合成 子Po-X)<formula>formula see original document page 33</formula>
将2g的3,4和5(1.58mmol)(各自比例为0.15/0.35/0.50)的混合物,2 mL的炔丙胺(31.2 mmol, 19.7当量)和3 mL的MeOH放入25ml烧瓶。
于室温下连续磁力搅拌反应介质3天。起初,溶液很粘且为橙色。该反应 过程由薄层色谱层析(CH3CN/H20-7:3Wv)来监控。
然后用60ml的1:2 v/v的MeOH和CH2CV混合物稀释该溶液。自发出现 白色沉淀并且保持搅拌该溶液10min。过滤溶液然后用60ml的1:2 v/v的 MeOH/CH2Cl2混合物冲洗白色固体。
然后将该固体放入400ml的MeOH和Ac20 (20:1 v/v)溶液中进行N-乙酰 化。于室温下连续磁力搅拌该溶液一天。溶液保持轻度浑浊。在TLC (CH3CN/H20 - 7:3 v/v)上的迁移显示相比于非-N-乙酰化产品没有显著差异。
将化合物6、 7和8浓縮并且冻干而得到蓬松的白色粉末(2 g, 1.48 mmol, 94%)。
质谱(MALDI-TOF):6 m/z = 1163.87 [M+Na]+
7 m/z= 1325.87 [M+Na]+
8 m/z = 1487.84 [M+Na]+ NMR (400 MHz, D20, 298K)
S (ppm)= 2.17, 2.23 (s, CH3 (Ac)); 3.20漏4.50 (m, H-2,3,4,5,6Glc,Ga"B Xyl); 4.60 -4.90 (d和m, H-lGlcWGal); 5.18, 5.02 (d, H-lXyl); 5.44 (d, Jl2 = 8.61, H-lGlc ip). IR (KBr): 3402 (O-H), 1645 cm-1 (C=0)
阶段(ii)末端叠氮衍生物的合成
结构A、 B: 1,1,1,3,5,5,5-七甲基-3-(r-叠氮-2'-羟甲氧基丙基)三硅氧烷Q^) (合成子A-Y)
<formula>formula see original document page 34</formula>
将三硅氧烷9(12g,35.7mmo1)在60ml异丙醇(1PA)中稀释,随后加入 当量叠氮化钠(11.5g, 178.5 mmol) 、 40ml蒸馏水和20ml冰醋酸以获得pH约6。
在50°C搅拌反应介质4h。反应被TLC (9:1 v/v甲苯/EtOAc)监测。
用二乙醚(200ml)稀释反应介质并用饱和NaHCO3(2xl00mL)溶液和 水(IOO mL)依次萃取。回收有机相,用Na2S04干燥,过滤,然后蒸发至干燥 以得到淡黄色油形式的化合物10(13.5 g,定量产量),其足够纯,以待用于下 面的反应。
质谱(ESI): m/z = 380 [M+H]+
& NMR (300 MHz, CDC13, 298K)
S (ppm)二 -0.01 (s, 3H, SiCH3); 0.06 (m, 18H, 2x Si(CH3)3); 0.42 (m, 2H, SiCH2(a)); 1.57 (m, 2H, SiCH2CH2(|3)); 2.57 (bs, 1H, OH); 3.40 (m, 6H, CH2OCH2 和CH2N3); 3.90 (m, 1H, CHOH).
13C NMR (75 MHz, CDC13, 298K)
S (ppm)= -0.2 (SiCH3); 2.0 (Si(CH3)3); 13.7 (SiCH2(a)); 23.4 (SiCH2CH2((3)); 53.8 (CH2N3); 69.9 (CHOH); 71.9, 74.4 (CH2OCH2).
IR (KBr): 3432 (O-H), 2957和2871 (C-H), 2102 (N3), 1258 (C-O), 1076和 1053 cm" (Si-O).
结构C: a, co-二-[l-叠氮-2-丙醇-3-(氧丙基)]聚二甲基硅氧垸(!2)(合成子
A-Y)
B5:、,Q,,、/4j4G|k,、.A,'4> -—-'--■-—* ^.,kA,、冲(^0^.,、.《.人-局
平均DP等于10的聚有机硅氧烷11 (2g, 1.81 mmol)在13ml异丙醇(IPA) 中稀释,然后加入5当量叠氮化钠(1.93g,9.07mmo1)、 3.9 mL蒸馏水和3.3ml 冰醋酸以获得pH约6。
在50°C搅拌反应介质7h。通过iHNMR追随监控该反应,并且当起始原 料几乎完全被消耗尽时停止该反应。
用二乙醚(30ml)稀释反应介质并用水(10 mL)萃取。回收有机相,用Na2S04 干燥,过滤,然后蒸发至干燥以得到无色油形式的化合物12 (1.95 g, 89%),其 足够纯,以待用于下面的反应。'H NMR (300 MHz, CDC13, 298K)
5 (ppm)= 0.05 (m, 72H, 12x Si(CH3)2); 0.51 (m, 4H, 2x SiCH2(a》;1.58 (m, 4H, 2x SiCH2CH2(p)); 3.33-3.43 (m, 12H, 2x CH2OCHj CH2N3); 3.91 (m, 2H, 2x CHOH)。
13C NMR (75 MHz, CDC13, 298K)
S (ppm)= -0.3, 1.2, 1.4 (Si(CH3)2); 14.3 (SiCH2(a)); 23.5 (SiCH2CH2((3)); 53.7 (CH2N3); 69.9 (CHOH); 71.9, 74.5 (CH2OCH2).
IR (KBr): 3415 (O-H), 2962和2874 (C-H), 2104 (N3), 1261 (C-O), 1034和 1070 cm" (Si画O).
结构D: l-叠氮-十八烷(14)(合成子A-Y)
<formula>formula see original document page 36</formula>
将l-溴-十八烷13 (lg, 3 mmol)在10ml DMF中稀释然后加入2当量的 NaN3 (3卯mg, 6mmo1)。在50。C磁力搅拌下加热反应混合物2h。反应被TLC (洗脱剂=石油醚)监测。
减压除去DMF,然后在20ml的CH2C12中稀释残留物并用10ml水萃取。 回收有机相,用Na2S04干燥,过滤,然后蒸发至干燥以得到无色液体的化合 物14(885mg,定量产量),其足够纯,以待用于下面的反应。
'H NMR (300 MHz, CDC13, 298K)
S (ppm)= 0.85 (t, 3H, JH18.H17 = 6Hz, CH3); 1.10-1.32 (m, 30H, 15x CH2); 1.55 (q, 2H, JH18-H17 = 6Hz, CH3CH2); 3.22 (t, 2H, Jm-m = 7.5Hz, CH2N3). 13C NMR (75 MHz, CDC13, 298K)
5 (ppm)= 14.1 (CH3); 22.7, 26.7, 28.9, 29.2, 29.4, 29.5, 29.6, 29.7, 31.9 (CH2); 51.5 (CH2N3)。
IR (KBr): 2942和2855 (CH烷烃),2096 cm" (N3)。
阶段(iii) & (iv):利用"点击化学"的缩合化合物
4-[N-乙酰基-N-(P-D-吡喃葡萄糖基-(1—4)-(3-D-吡喃葡萄糖基)-胺甲
36
'、基H-[r-(l,l,l,3,5,5,5-七甲基-3-(2'-羟甲氧丙基)三硅氧烷)]-lH-[1,2,3]-三唑(ii)
将抗坏血酸钠(0.1当量,4.7 mg, 24 pmol)和新溶解成0.1M溶液的硫酸铜 (0.01当量,24 |iL, 2,4 pmol)加入到含有末端炔的纤维二糖衍生物2(100 mg, 237 limol)和叠氮三硅氧烷衍生物10 (1.1当量,99 mg, 261 pmol)在0.6ml水和lml iPrOH的溶液中。
在密封管中将溶液升温至5(TC并搅拌lh。反应由TLC监测(CH3CN/H20 -7:3 v/v)。
接下来在MeOH (5 mL)中稀释介质然后在二氧化硅存在下蒸发至干燥。 将残留物置于硅胶柱。快速硅胶(乙腈/水9-1 v/v)色谱纯化后,获得产率 为89%(168 mg, 210 iumol)的化合物15且在冻干后为白色粉末形式。 质谱(ESI): m/z = 823.46 [M+Na]+ JH NMR (400 MHz, CD3OD, 298K)
S (ppm)= 0.04 (s, 3H, SiCH3); 0.10 (m, 18H, 6x Si(CH3)3; 0.49 (m, 2H, SiCH2(a)); 1.61 (m, 2H, SiCH2CH2(|3)); 2.08, 2.22 (2x s, 3H,旋转异构体,CH3 (Ac)); 3.25-3.89 (m, 15H, H-2,3,4,5,6a,6bg1(^q 01(:11和CH2OCH2); 4.09 (m, 1H, CHOH); 4.40 (m, 1H, CH(OH)CH2N); 4.44 (d, 1H, Jl2 = 7.88 Hz, H-lGlcII(p)); 4.56 (m, 1H, CH(OH)CH2N); 4.62 (m, 2H,旋转异构体,CH2N(Ac)); 5.00 (d, 0.18H, 旋转异构体,Jl2 = 8.21 Hz, H-lGld(p)); 5.66 (d, 0.82H,旋转异构体,= 9.20 Hz, H-lGld(p)); 7.86, 8.02 (s, 1H, H-5三唑).
13C NMR (100 MHz, CD3OD, 298K)
5 (ppm)= 0.0 (SiCH3); 2.1 (Si(CH3)3); 14.7 (SiCH2(a)); 22.1(CH3 (Ac)); 24,6 (SiCH2CH2(|3)); 37.5 (CH2N(Ac)); 54.7 (CH(OH)CH2siN); 61.9, 62.6 (C-6Glc^t! GlcI1); 70.5, 71.5, 72.1, 73.3, 73.4, 75.0, 75.4, 76.6, 78.0, 78.3, 78.9, 80.0 (C-2,3,4 GlcII, CH2OCH2, CHOH); 88.9 (C-lGlcI); 104.7 (C-lGlcI1); 126.1 (C-5 三哦),146.4 (C-l三挫),174.5 (CO (NAc)).
争、%
154-[N-乙酰基-N-(P-D-低聚木葡糖基)-胺甲基]-l-[l'-(l,U3,5,5,5-七甲基 -3-(2'-羟甲氧丙基)三硅氧烷)]-lH-[l,2,3]-三唑Q^, i2,』)
将抗坏血酸钠(1当量,1.6 g, 8.1 mmol)和新溶解成1M溶液的硫酸铜(0.5 当量,4.04 mL, 4.04 mmol)加入到含有末端炔烃的低聚木葡聚糖6(DP7), 7(DP8) 和8(DP9) (10.9 g, 8.1 mmol)和叠氮三硅氧烷衍生物10 (1.5当量,8.4 g, 12.1 mmol)在120ml水和180ml iPrOH的溶液中。
在1L烧瓶中将溶液升温至5(TC并搅拌lh。反应由TLC监测(CH3CN/H20 -7:3 v/v)。
接下来在MeOH (25 mL)中稀释介质然后在二氧化硅存在下蒸发至干燥。 将残留物置于硅胶柱。快速硅胶(乙腈/水8-2 v/v)色谱层析纯化后,观察到由 含有化合物16、 17和18的流分的铜(II)的污染,识别为微蓝色。合并这些 流分,随后浓縮并流经填充有螯合树脂DowexM4195的柱,之前先用2M的 NH4OH溶液处理,随后用蒸馏水冲洗至达到pH 7。通过流动水流经该柱回 收该化合物16, 17和18,并且由该溶液的无色外观和导电性的测量所示,该 化合物完全无污染。
获得产率为87% (12 g, 7 mmol)的化合物16、 17和18且在冻干后为白色 粉末形式。
质谱(MALDI-TOF):6 m/z = 1561.51 [M+Na, H20]+ 7m/z= 1705.60 [M+Na〗+
m/z = 1723.57 [M+Na, H20〗+ 8 m/z = 1867.67 [M+Naf<formula>formula see original document page 38</formula>'H NMR (400 MHz, D20, 298K)
5 (ppm)= -0.01 (m, 21H, SiCH3和6x Si(CH3)3); 0.35 (m, 2H, SiCH2(a)); 1.63 (m, 2H, SiCH2CH2(p)); 2.12, 2.28 (2x s, 3H,旋转异构体,CH3 (Ac)); 3.29-3.89 (m, H-2,3,4,5,6a,6b H-2,3,4,5,6Glc, GalwXyl and CH2OCH2); 4.09 (m, 1H, CHOH); 4.40-4.88 (m, CH(OH)CH2N, CH(OH)CH2N, CH2N(Ac), H-lGlffGal); 5.09, 4.97 (d,
H-lXyl); 5.45 (m, H-1"1C ip); 7.86, 7.94 (s, 1H, H-5 二,.
|Glc ip、.
三唾、
4-[N-乙酰基-N-()3-D-低聚木葡糖基)-胺甲基]-l-[a,co-二-l-(丙醇-3-(氧丙基) :甲基硅氧垸)]-旧-[1,2,3]-三唑(J^)
OH .o。
6, 7和8
S2S^f:、 + ^L、斗一.4,...0、.
nn乂 1 "0
5H
将抗坏血酸钠(2当量,73.4 mg, 370 pmol)和新溶解成1M溶液的硫酸铜 (1当量,185 ^L, 185 ^imol)加入到含有末端炔烃的低聚木葡聚糖6(DP7), 7(DP8) 和8(DP9) (2当量,500 mg, 370 pmol)和平均DP10的聚有机硅氧垸衍生物12 (220 mg, 185 pmol)在3ml水和5ml iPrOH的溶液中。
在密封管中将溶液升温至5(TC并振荡lh。反应由TLC监测(CH3CN/H20 -7:3 v/v)。
接下来在MeOH(25 mL)中稀释介质然后在二氧化硅存在下蒸发至干燥。 将残留物置于硅胶柱。快速硅胶(乙腈/水8-2 v/v)色谱层析纯化后,得到由縮 合产物的众多组合组成且不能够确定的化合物19,质量产率是81% (583 mg) 且在冻干后为白色粉末形式。
& NMR (300 MHz, D20, 298K)

HO,
19
R二DP7,8或9的低聚木葡糖基5 (ppm)- -0.07 (m, 57H, ~9.5x Si(CH3)2); 0.35 (m, 4H, 2x SiCH2(a)); 1.49 (m, 4H, 2x SiCH2CH2((3)); 2,03, 2.18 (2x s,旋转异构体,CH3 (Ac)); 3.05-4.88 (m, H-2,3,4,5,6Glc' GaI和Xyl和CH2OCH2Si, CHOHsi, CH(OH)CH2N, CH(OH)CH2N, CH2N(Ac), H-lG1』Gal); 4.97-5.09 (m, H-lXy'); 5.32 (m, H-lGlcip); 7.82, 7.93 (s, 1H, H画5三哦).
IR (KBr): 3383 (OH), 2961 (C扁H), 1644 (C=0), 1261 (C-O), 1044和1090 cm—1 (Si-O).
4-[N-乙酰基-N-((3-D-低聚木葡糖基)-胺甲基]-l-(l冲八烷)-1H-[l,2,3]-三唑 (逃,^L和22)
—',v 0^、 HOHO /印
6, 7和8

',O
C 《Hi欲^C^ ^^H,"^0站 CS2HiMN',0M
Exact Mass: 1760,犯 Exaei M為ss: Exact Mass 143,
将抗坏血酸钠(1当量,29mg, 150pmol)和新溶解成lM溶液的硫酸铜(0.5 当量,75 pL, 75 pmol)加入到含有末端炔烃的低聚木葡聚糖6(DP7), 7(DP8)和 8(DP9) (200 mg, 150nmol)和1-叠氮-十八烷14 (1.1当量,48 mg, 160 pmol)在 1.5ml水和3ml iPrOH溶液中。
在密封管中将溶液升温至5(TC并搅拌lh。反应由TLC监测(CH3CN/H20 -7:3 v/v)。
接下来在MeOH (10 mL)中稀释介质然后在二氧化硅存在下蒸发至干燥。 将残留物置于硅胶柱。快速硅胶(乙腈/7jC: 8-2 v/力色谱层析纯化后,获得产率 为81% (180 mg, 121 pmol)的化合物20、 21和22且在冻干后为白色粉末形式。'H函R (400 MHz, D20, 298K)
S (ppm)= 0.76 (m, 3H, CH3); 1.10-1.32 (m, 30H, 15xCH2); 1.63 (m, 2H, CH线);1.90, 2.08 (2xs, 3H,旋转异构体,CH3 (Ac.)); 3.12-4.86 (m, H-2,3,4,5,6GlcGalw Xyl); 4.75 (m, H-lGlcffGal); 5.08 (d, H-lXyl); 7.77, 7.90 (s, 1H, H-5
三哔人).
IR (KBr): 3402 (OH), 2921, 2851 (C-H)。
权利要求
1、一种杂化化合物Po-Ro-A,其含有至少一个多元醇实体(Po)且其中Po的至少一个原子被至少一种具有下述通式(I)的基团所取代----RO-------A (I)其中-Ro是下述通式(II.1)或(II.2)所示的连接铰链其中Z表示碳原子或氮原子;-多元醇实体Po选自聚合合成的非-糖类多元醇或含有至少两个,优选至少三个单糖单元的、氢化的或未氢化的糖类,-A是无机或有机实体,可选择地是聚合的;且如果每分子的杂化化合物都有多个实体A,那么所述实体A相互相同或不同,有机实体A选自或源自选自下组的化合物,包括-合成聚合物,它们的共聚物或能够获得它们的单体单元-烷基、烯基、炔基、芳基和后者的组合-和它们的组合。
2、 根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,多元醇实体(Po)的至 少一个羟基被至少一个如权利要求1所限定的下述通式(I): ---Ro---A的基团所取代。
3、 根据权利要求1的杂化化合物,其特征在于,铰链Ro或至少一个铰 链Ro通过二价连接-L-与实体Po和/或与实体A连接,L优选烃单元或例如O 或S的一个原子。
4、 根据权利要求1的杂化化合物,其特征在于,没有一个铰链Ro通过二价连接-L-与实体Po连接以及所述杂化化合物具有至少一个不含氨基酸和/ 或肽和/或他们类似物和/或衍生物的实体A。
5、 根据前述任意一项权利要求的杂化化合物,其特征在于,实体A选自或源自选自下组的化合物,包括 合成的聚合非-糖类多元醇,它们的共聚物或能够获得它们的单体单元; 聚有机硅氧烷(POS),它们的共聚物或能够获得它们的单体单元; 聚垸撑基二醇(或者其它的聚环氧烷)和/或它们的共聚物或共低聚物,所 述聚垸撑基二醇优选聚乙二醇(或者聚环氧乙烷),和/或聚丙二醇(或者聚环氧 丙垸),和/或聚四亚甲基二醇,所述共聚物或共低聚物,尤其是无规的或嵌段 的共聚物或共低聚物,或聚丙二醇的和聚丙二醇的(或者其它的无规的或嵌段 的聚环氧乙垸和聚环氧丙烷)的共聚物或共低聚物,这些聚垸撑基二醇可选择地被其它基团官能化或被官能化到其它基团上,例如被胺基(Jeffamines)官能 化的或到胺基上,和/或可选择地在至少一末端被羟基或被诸如Cl-C30垸基的 垸基所终止; 聚酰胺,它们的共聚物或能够获得它们的单体单元; 聚酯,它们的共聚物或能够获得它们的单体单元; 聚丁二烯,它们的共聚物或能够获得它们的单体单元; 聚苯乙烯,它们的共聚物或能够获得它们的单体单元-, 可选择地,垸基、烯基、炔基、芳基和它们的组合; 除了二氧化硅的无机物; 和它们的组合。
6、 根据前述任意一项权利要求的杂化化合物,其特征在于,在通式(II.l) 和(II.2)的1位氮的自由价键将铰链Ro与Po连接,并且通式(II.1)和(II.2)的4 或5位的碳或Z原子的自由价键将铰链Ro与A连接。
7、 根据前述任意一项权利要求的杂化化合物,其特征在于,在通式(II.l) 和(II.2)的1位氮的自由价键将铰链Ro与A连接,并且通式(II.1)和(II.2)的4 或5位的碳或Z原子的自由价键将铰链Ro与Po连接。
8、 根据前述任意一项权利要求的杂化化合物,其特征在于,多元醇实体 Po或实体A中可以含有的多元醇选自*合成的聚合非-糖类多元醇,*和/或含有至少两个,优选至少三个单糖单元的、氢化的或未氢化的糖类。
9、 根据前述任意一项权利要求的杂化化合物,其特征在于,实体A含有至少一个具有硅氧基单元M、 D、 T和/或Q的POS,优选至少一个具有硅氧 基单元M和D,可选择地T和/或Q的POS,还更优选至少一个M(D)dM、 M(D)d (T)tM、 MQ类的POS,其d和t是大于或等于0的有理数。
10、 根据前述任意一项权利要求的杂化化合物,其特征在于,其对应于下述通式中至少一种<formula>formula see original document page 5</formula>其中-R2,相同或不同,是烃基,优选甲基,-R3,相同或不同,是通式-Ro--Po的基团,其中Ro和Po如权利要求1-7 中任一项所定义,-R1,相同或不同,是W或RS基团, -R是包括氧原子的二价基团,优选-O-基团, -m是非O的平均数,-n是大于或等于O的平均数,-k和l是大于或等于O的平均数,和-o和p,相同或不同,是大于或等于0的平均数。
11、 一种尤其用于制备根据前述任意一项权利要求的杂化化合物的方法,其特征在于i. 使用和/或制备含有至少一个反应性单元X的合成子Po-X,该单元X具有至少一个通式(VIU)的反应末端——C^^E;其E-CH或N;ii. 使用和/或制备含有至少一个反应性单元Y的合成子A-Y,该单元Y具 有至少一个通式(VII.2)的反应末端~~N3;该反应末端(VIL2)能够与反应末端(VII.l)反应;iii. 根据环加成机制,将合成子Po-X与合成子A-Y反应,以获得含有至少 一个多元醇实体(Po)的杂化化合物Po-Ro-A,其中,Po的至少一个羟基被 至少一个下述通式(1')的基团——Ro—_A所取代;R0和A如权利要求1-10中任一项所定义;iv. 可选择地,从反应混合物中分离Po…-Ro—A以回收它。
12、 根据权利要求11的方法,其特征在于,环加成阶段(iii)在能够溶 解和/或溶胀合成子Po-X和/或合成子A-Y的水溶液、醇水溶液或有机介质中, 利用至少一种离子形式的金属催化剂,优选CiT,在存在至少一种OT到Cu+ 的还原剂下原位进行,该还原剂优选选自下组,包括抗坏血酸盐、醌、氢醌、 维生素K1、谷胱甘肽、半胱氨酸、Fe2+、 Co2+、外加电势,包括Cu、 Al、 Be、 Co、 Cr、 Fe、 Mg、 Mn、 Ni和Zn的金属及其混合物。
13、 根据权利要求11或12的方法,其特征在于,反应介质含有至少一种 选自下述的溶剂-极性非质子溶剂,优选二甲基甲酰胺(DMF)、 二甲基乙酰胺(DMAc)、丙 酮、甲乙酮或丁酮,-极性质子溶剂,优选甲醇、异丙醇(IPA)或t-丁醇(t-BuOH),-非极性溶剂,优选甲苯、己烷、或二甲苯,-水,-及其混合物。
14、 根据权利要求11-13中任意一项的方法,其特征在于,从反应混合物中可选择的分离(iv) Po----Ro--A特别地包括实施 -至少一次色谱层析法,优选至少一次硅胶色谱层析法,其利用含第一极性溶剂和至少一个第二较小极性溶剂的混合物的洗脱液,例如乙腈和水的混合物,-和/或至少一次蒸发以干燥产品。
15、 合成子Po-X,其特征在于,其包括至少一个反应单元X,该单元X具有至少一个通式(VII丄1)的反应末端——[L山一C三三E 其中E:CH或N, a=l,所述末端通过二价烃连接L,与残基Po连接。
16、 根据权利要求15的合成子Po-X,其特征在于,1. 根据第一种可能性,Po含有至少一种糖类,与—含有至少一个与Po的异头碳反应的胺基(例如末端)的L,, —和/或源自具有至少一个与Po的一个或多个OH基团反应的诸如溴的卤 代基团的前体的Ln2. 根据第二种可能性,Po含有至少一个由至少一个官能基所官能化的残 基,例如糖类,该官能基属于由羧基、羧酸酯、酸酐、硫醇、异氰酸酯、环氧 化物官能基组成的组,其—含有至少一个与Po的官能基反应的胺基(例如末端)的M, —和/或源自含有至少一个与Po的官能基反应的卤代基团(例如溴)的前 体的L"3. 根据第三种可能性,组合前两种可能性。
17、 根据权利要求15或16的合成子Po-X,其特征在于,Po是聚合物。
18、 带有如权利要求1, 4或8所述的Po的混合的合成子Po-XY,其特 征在于,其具有至少一个如权利要求15所述的反应单元X和至少一个反应单 元Y,该反应单元Y具有至少一个通式(VII.2.1)的反应末端一[L丄——N3其中a-l;所述末端通过二价烃连接L2与残基Po连接。
19、 根据权利要求1-10中任一项的杂化化合物作为组合物中的成分的应 用,或由根据权利要求11-14中任一项的方法获得的杂化化合物作为组合物中 的成分的应用,该组合物选自下组,包括—去垢剂/表面活性剂组合物,—洗发水组合物,—肥皂组合物—清洁/洗涤组合物,—美容组合物。
20、 根据权利要求19的应用的组合物。
21、 乳液,优选水包油乳液,其含有根据权利要求1-10中任一项的杂化 化合物,或由根据权利要求11-14中任一项的方法获得的杂化化合物。
全文摘要
本发明涉及含有至少一种多元醇实体(Po)的新型杂化结构,其中Po的至少一个羟基被至少一种实体A所取代,所述多元醇实体例如低聚物或多聚物,所述实体A可以是各种性质的,例如聚合物(例如聚有机硅氧烷-POS)、碳氢化合物或无机物。通过“点击化学”获得所述实体Po和所述实体A之间的键Ro,且该Ro对应于通式(II.1)或(II.2),z表示-CH-或-N-。A是选自下组的实体,包括多种Po的多元醇、聚有机硅氧烷(POS)、聚烷撑基二醇、聚酰胺、聚酯、聚苯乙烯、烷基、烯基、炔基、苯基和其组合,此外还有例如二氧化硅的矿物质及其组合。所述杂化组分可以用作乳化剂,尤其用于化妆品。
文档编号C08G77/388GK101443346SQ200780017708
公开日2009年5月27日 申请日期2007年5月15日 优先权日2006年5月15日
发明者塞巴斯蒂安·福特, 艾蒂安·弗勒里, 萨米·哈里拉, 蒂里·哈迈德, 西尔凡·科塔, 雨果·德里格斯 申请人:罗地亚经营管理公司;法国国家科学研究中心
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1