一种氮鎓离子化聚(苯乙烯-b-异丁烯-b-苯乙烯)三嵌段共聚物及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明设及氮鐵离子化聚合物及其制备方法领域，具体设及氮鐵离子化聚（苯乙 締-b-异下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共聚物及其制备方法。
【背景技术】：
[0002] 热塑性弹性体在常溫下具有类似橡胶的弹性形变能力，加热到一定溫度时又具有 热塑性塑料的加工性能。聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共聚物（简称：SIB巧 作为一种软段全饱和热塑性弹性体，中间聚异下締链段化学结构，赋予聚（苯乙締-b-异下 締-b-苯乙締）Ξ嵌段共聚物优异的热氧稳定性、耐老化性、阻隔性能、加工性能和可重复 加工性、减震性能和对水与空气的阻隔性能。此外，聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙締）Ξ嵌 段共聚物还具有优良的生物相容性，可作为人体动脉支架涂层材料和药物释放载体材料。 但是，非极性SIBS与极性药物分子的结合不够理想，载药量相对低，且药物释放速率很慢， 14天仅释放60%的药物，不能满足药物控制释放的要求，参见：AntonioColombo,Janusz Drzewiecki, Adrian Banning, Eberhard Grube,Karl Hauptmann, Sigmund SiIber, Dariusz Dudek,Stephen Fort, Francois Schiele,Krysztof Zmudka, Giulio Guagliumi and Mary E. Russell,民andomized Study to Assess the Effectiveness of Slow-and Moderate-民e lease, Circulation, 2003 ； 108:788-794〇
[0003] 现有技术中在聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共聚物侧基苯环对位引 入径基基团，有助于负载药物的扩散和释放，明显提高了药物的扩散和释放速率，但是，径 基化聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共聚物的制备步骤较为繁琐，首先需要合成 对乙締基卞氧基叔下基二甲基硅烷运样复杂结构的单体，再与异下締通过共聚合反应得到 Ξ嵌段共聚物，最后将Ξ嵌段共聚物进行酷化水解才能制得，参见Laszlo Sipos，Abhi jit Som, and Rudolph Faust, Controlled Delivery of Paclitaxel from Stent Coatings Using Poly(hydroxystyrene-b-isobutylene-b-hydroxystyrene)and Its Acetylated De rivative, Biomacromolecules, 2005, 6 巧）：2570-2582。美国专利US20060292208 A1 公开了 一种对聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共聚物经横酸化改性后应用药物负载的 方法，涂覆在細带表面，然后作用于伤口。迄今，尚未有公开报道关于锭化SIBS及其制备方 法。
【发明内容】
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[0004] 本发明的目是提供一种氮鐵离子化聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共 聚物及其制备方法。
[0005] 本发明提供的氮鐵离子化聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共聚物的结 构式如式1所示：
[0006] 式 1
[0007]
[000引其中，m、p为聚苯乙締硬段的结构单元数，可w相同，也可w不同，m、p为10~ 5000,优选20~4500,更优选25~4000。η为聚异下締软段的结构单元数，η为50~12000， 优选80~11000,更优选100~10000。Q为含氮鐵离子基团，其结构式选自W下基团中的 任何一种：
[0009]
[0010] 其中，Ri~R 16和A广A。为H、C 1~C 2。的烷基或C 6~C 2。的芳基，优选自C 1~C 15 的烷基或Ce~C U的芳基，更优选自C 1~C 1。的烷基或C e~C 1。的苯基或烷基取代苯基，它 们可W相同也可W不同；X为0H或面离子度r或C1 );氮杂环类含氮鐵离子包括咪挫鐵离 子、化晚鐵离子、化咯鐵离子或其各自衍生物鐵离子。所述的氮鐵离子化聚（苯乙締-b-异 下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共聚物中，氮鐵离子基团占所有结构单元的摩尔含量为0. 1 %~ 15%，优选为0. 15%~14. 5%，更优选为0.45%~14. 1% ;氯甲基苯乙締单元占所有结构 单元的摩尔含量为0~15 %，优选为0~12 %，更优选为0~10%。
[0011] 本发明还提供了上述氮鐵离子化聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共 聚物的制备方法，W聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共聚物（SIB巧为基体，聚 (苯乙締-b-异下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共聚物可W购买或采用现有技术中公开的方法 来审[|备，参见：Rudolph F曰ust, Lexin邑ton, Μ曰SS ;Zsolt Fodor, Bud曰pest, Hun邑曰ry, Living polymerization of olefins to produce copolymer, US005428111A。聚（苯乙締-b-异 下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共聚物的结构式见式2所示，其依次经过氯甲基化反应和氮鐵离 子化反应后制得氮鐵离子化聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共聚物。 柳1引 式2
[0013]
[0014] 其中 m，p，n 同式 1。
[0015] 具体制备方法和步骤为：
[0016] (1)氯甲基化反应：在揽拌下，将聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙締）溶解在溶剂 中，依次加入氯甲基化试剂和催化剂，在-20~80°C下，反应时间为0. 1小时~60小时。将 反应后混合物逐渐加入不良溶剂中，再经分离、洗涂、干燥，得到氯甲基化聚（苯乙締-b-异 下締-b-苯乙締）如式3所示。
[0017] 式 3
[0018]
[0019] 其中 m，p，n 同式 1。
[0020] 所述氯甲基化试剂选自Ξ甲基氯硅烷与Ξ聚甲醒或氯化氨与Ξ聚甲醒的混合物， 其中Ξ甲基氯硅烷或氯化氨与Ξ聚甲醒的摩尔比优选2. 8:1~3. 2:1。
[0021] 所述氯甲基化试剂与SIBS中苯乙締结构单元的摩尔比为40:1~0. 1:1，优选 30:1 ~0. 5:1，更优选 20:1 ~1:1。
[0022] 所述催化剂选自二氯化锋或四氯化锡，催化剂与聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙 締）Ξ嵌段共聚物中苯乙締结构单元的摩尔比优选1. 8:1~2. 2:1。
[0023] 使用的溶剂为面代控，选自二氯甲烧、Ξ氯甲烧、氯乙烧、二氯乙烧、Ξ氯乙烧、五 氯乙烧、漠乙烧、二漠乙烧、Ξ漠乙烧、四漠乙烧、1-漠-2-氯乙烧、1-漠-1-氯乙烧、1，2-二 漠-1，1-二氯乙烧、1,2-二漠四氯乙烧、氯丙烷、二氯丙烷、Ξ氯丙烷、漠丙烷、二漠丙烷、Ξ 漠丙烷、2-漠-1-氯丙烷、1-漠-3-氯丙烷、2-氯-2-漠丙烷、氯下烧、二氯下烧、漠下烧、二 漠下烧、1-漠-4-氯下烧或漠代二氯下烧中的一种或多种；优选自二氯甲烧、Ξ氯甲烧、二 氯乙烧、二漠乙烧、二漠乙烧、二氯丙烷、二氯丙烷、二漠丙烷、二漠丙烷、氯下烧或二氯下烧 中的一种或多种；更优选自二氯甲烧、Ξ氯甲烧、二氯乙烧、二漠乙烧、二氯下烧。
[0024] 聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共聚物浓度为2~lOOg/l，溶剂用量 为10~500血，优选2. 5~50g/L，更优选3. 0~35g/L ;
[0025] 所述不良溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙醇、下醇、丙酬、下酬中的一种或者它们的混 合物。
[0026] 所述反应溫度优选5~70°C，更优选10~60°C，所述反应时间优选0. 5小时~50 小时，更优选1小时~40小时。反应溫度越高，所需反应时间越短。溫度与时间，取决于聚 合物氯甲基化程度的要求。
[0027] 似氮鐵离子化反应：将步骤（1)得到的氯甲基化聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙 締）Ξ嵌段共聚物溶解在面代烧控或面代烧控与N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二甲基乙酷胺 或二甲基亚讽组成的混合溶剂（优选两者的体积比为5:0. 1~5:1)中，浓度为10~200g/ L优选15~lOOg/l，更优选20~70g/L。
[0028] 向所述氯甲基化聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙締）Ξ嵌段共聚物溶液中加入氮 鐵离子化试剂，混合均匀，得到混合溶液，其中氯甲基化聚（苯乙締-b-异下締-b-苯乙締） 中氯甲基与氮鐵离子化试剂中的活性含氮基体的摩尔比为0. 01:1~5:1，优选0. 02:1~ 4:1，更优选 0. 05:1 ~3. 3:1。
[0029] 氮鐵离子化试剂选自具有如下结构物质中的任意一种或多种：
[0030]
阳0川其中Ri~Ri6、Ai~A。为H、C广〇2。的烷基或Ce~C2。的芳基，可W相同也可W 不同，所述氮鐵离子化试剂中有机胺选自下述化合物中的一种或多种：乙胺、丙胺、下胺、戊 胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、苯胺、甲苯胺、节胺；二甲胺、二乙胺、丙二胺、下二胺、戊二胺、 二己胺、庚二胺、二辛胺、糞乙胺、2-苯乙胺、环丙胺、四氨慷胺、环戊胺、环己胺、N，N-二 甲基环己胺、环庚胺、环辛胺、环十二胺、二苯胺、Ξ乙胺、Ξ丙胺、Ξ下胺、Ξ戊胺、Ξ己胺、 Ξ庚胺、环己甲胺、二苯甲胺、Ξ苯胺、Ξ节胺；二甲基乙二胺、二甲基丙二胺、二甲基下二 胺、二甲基-1,5-戊二胺、环己二胺、苯二胺、二甲基苯二胺、N-苄基乙二胺、N-己基乙二 胺、N-乙基-1, 3-丙二胺、N-丙基-1, 3-丙二胺、N-丙基乙締二胺；N, N-二甲基乙二胺、 N-乙基-Ν' -甲基乙二胺、N，N-二乙基乙二胺、；N，Ν'-二乙基-1,3-丙二胺、N，Ν'-二丙 基-1，3-丙二胺、Ν，Ν-二下基-1，3-丙二胺、Ν，Ν' -二甲基-1，6-己二胺、Ν，Ν' -二甲基苯 二胺、Ν，Ν' -二乙基苯二胺、Ν，Ν' -二下基苯二胺、Ν，Ν' -双（1-甲基庚基）对苯二胺；Ξ乙 基乙二胺、Ν' -苄基-Ν, Ν-二甲基乙