Способ получения полимочевин

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕДЬСТВУ

Союв Советских

Социалистических тш 50480I

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.10.74 (21) 2070466/23-5 с присоединением заявки № (51) М К ." С 08G 71. 02 по делам изобретений и открытий

Опубликовано 28.02.76. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 03,08.76 (53) УДК 678.664(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. А. Давидович, С. В. Рогожин, В. В. Коршак, В. И. Бутаева и T. Н. Сенцова

Ордена Ленина институт элементоорганических соединений АН СССР и Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинских полимеров (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМОЧЕВИН

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

Изобретение относится к синтезу оптически активных полимочевин на основе природных 1-диаминокарбоновых кислот и, в частности, полимочевин, основная цепь которых включает остатки лизина и/или орнитина.

Известен способ получения полимочевин путем миграционной сополимеризации диизоцианатов с аминным компонентом, например с диамином.

Применение в качестве аминокомпонента в реакции полиприсоединения диаминов, отличающихся по природе от соответствующих диизоцианатов, не позволяет применять полученные известным методом полимочевины для медицинских целей вследствие токсичности большинства алифатических и ароматических диаминов.

Предлагаемый способ предусматривает получение полимочевин, оптически активных и однородных по составу, что создает благоприятные предпосылки для использования их в медицине, например в качестве биологически активных рассасывающихся покрытий на раны и ожоги, а также как шовный материал, пособный рассасываться в организме за непродолжительное время.

По предлагаемому способу полимочевины получают путем миграционной сополимеризации диизоцианатов с аминным компонентом, в качестве которого используют триметилсилильные производные алкпловых эфиров

L-диаминокарбоновых кислот общей формулы (СНз) 3 — Si — NH = (СНе) и — СН вЂ” NH — Si (СНз) 3>

СООХ где п — 3 или 4 и Х вЂ” алкиловый радикал.

10 Триметилсилильную группу снимают абсолютным этиловым спиртом в процессе реакции.

Применение триметилсилильных производных алкиловых эфиров 1.-диаминокарбоновых

15 кислот в качестве аминокомпонента в реакции полиприсоединения дает возможность получить оптически активные однородные по составу полимочевины. Такие амины легко очистить методом перегонки при пониженном дав20 лении, что позволяет проводить реакцию полимеризации с высоко чистыми реагентами.

Исходные мономеры стабильны при хранении при температуре от — 15 до 0 С.

В качестве диизоцианатов используют ди25 изоцианаты, полученные при взаимодействии триметилсилильных производных алкиловых эфиров 1 -орнитина или 1 -лизина с фосгеном при температуре от — 50 до — 20 С в течение

30 — 40 мин.

504801

Время полимеризации, час

Выход

Раствори- Удельная тель вязкость полимери- 0,5", -ного зации раствора

Ыр в ДМС

Т. пл., ОС полимера, о

Аминокомпонент

Диизоцианат

86,5

203

0,34

19,90

ДМС

Триметилсилилэтилорнитин

Диизоцианат этилового эфира

L-орнитина

То же

То же

186

0,23 в ДМАА

0,16 в ДМС

0,27

ДМАА

17,9

68

189

N-метилпирролидон

ДМС

+18,9

+21,0

То же

То же

72,5

165

То же

Диизоцианат этилового эфира

L-лизина

209

0,32

+23,0 пМс

Трнметилсилнлэтиллизин

Диизоцианат этилового эфира

4L-орнитина

Диизоцианат этилового эфира

L-лизина

180

95, ДМС

1,03 в ДМС

+15,7

То же

1,48

В СНЗСООН

0,72

Диизоцианат про- То же пилового эфира

1 -лизина ДМАА

146

+17,3

26

1,26 в СНЗСООН

Реакцию пол чения полимочевин проводят в апротонных растворителях, таких как N-метилпирролидон, диметилацетамид (ДМЛЛ) диметилсульфоксид (ДМС) и т. д. Температура реакции может колебаться в пределах от — 10 до 80 С, однако предпочтительнее проводить процесс при комнатной температуре, при которой скорость реакции достаточно высока и исключена возможность прохождения побочных реакций, имеющих место при повышенной температуре.

Полимочевины образуют прозрачные бесцветные довольно эластичные пленки и волокна, Преимуществом предлагаемого метода по сравнению с известным является получение полимочевин универсальным методом, простым в осуществлении, обеспечивающим получение оптически активного полимера на основе L-диаминокарбоновых кислот.

Этот метод исключает возможность прохождения побочных реакций и позволяет получить полимеры удовлетворительной чистоты и с хорошим выходом.

Пример 1. B реакционный сосуд, снабженный мешалкой, термометром, насадкой для определения времени истечения раствора и системой для пропускания газа, в течение ! час продувают сухой аргон. Затем в реак IHoHHbIH сосуд вносят 1,6098 r (0,0053 моль) триметилсилильного производного этилового эфира 1-орнитина в 4,0 мл ДМС. К смеси приливают при интенсивном перемешивании

0.615 мл абсолютного этилового спирта, темИзмеряют приведенную вязкость 0,5%-ного раствора полимера в ДМС, температуру плавления, угол вращения плоскополяризованного света (0,5%-ный раствор в ДМС).

5 В таблице приведены физико-химические показатели полимеров и сополимеров на основе алкиловых эфиров 1 -лизина и 1 -орнитина, полученных при взаимодействии эквимолекулярных количеств диизоцианатов и триме-!

0 тилсилильных производных алкиловых эфиров

1 -лизина и 1 -орнитина. пература раствора повышается до 36 С. После этого в реакционный сосуд вносят 1,1257 r (0,0053 моль) диизопнаната этилового эфира

15 1-орнитина в 4,0 мл ДМС, температура раствора повышается до 75 С, и вязкость раствора постепенно возрастает. Время реакции

60 час при 25 С.

Раствор полимера — бесцветная или слегка

20 желтоватая жидкость, Полимер высаживают в смесь ацетон — гексан в соотношении 1: 1.

Белый волокнообразный полимер отфильтровывают, промывают ацетоном и сушат до постоянного веса.

25 Выход полимера 87%; т. пл, 203 С; (и) +

+19,0; приведенная вязкость 0,34.

Вычислено, %: С 51,5; Н 7,5; N 14,9.

Найдено, %: С 5076; Н 7,58; N 14,38, Полимер образует достаточно эластичные

30 прозрачные пленки из раствора в ДМС. Пленки, отмытые от следов растворителя и высушенные до постоянного веса, помещают в мышечный карман кролика, 3а 22 дня пленки рассасываются и распадаются на фрагменты.

504801

Формула изобретения

Составитель С. Пурина

Редактор Т. Никольская Техред Е. Подурушина Корректор Л. Денискина

Заказ 1561/7 Изд. № 1163 Тираж 629 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4i5

Типография, пр. Сапунова, 2

Пример 2, Условия эксперимента аналогичны примеру 1, но в ка ге;.тве аминокомпонента в реакции полипрпсоедипения берут триметилсилилэтиллизин.

Выход полимера 74%; т. пл. 209 С; (а) +

+23,0 (0,5%-ный раствор в ДМС); приведенная вязкость 0,32.

Пример 3. Процесс проводят по примеру 1, но в реакции миграционной сополимеризации используют диизоцианат этилового эфира 1 -лизина.

Выход полимера 73% от теоретического; т. пл. 165 С; (а) +21,0, приведенная вязкость 0,27 (0,5%-ный раствор в ДМС).

Пример 4. Процесс проводят по примеру 1, но в реакции миграционной сополимеризации используют диизоцианат этилового эфира L-цистина и триметилсилильное производное этилового эфира 1 -цистина.

Полимер — белый порошок, растворимый в серной и трифторуксусной кислотах и во фторированных кетонах.

Выход полимера 70% от теоретического; т. пл. 235 С, приведенная вязкость 0,04 (0,5%ный раствор в трифторуксусной кислоте).

Пример 5. Процесс проводят по примеру 4, но в реакции миграционной сополимеризации используют диизоцианат этилового эфира 1 -лизина.

Сополимер — слегка желтоватый порошок.

Выход сополимера 88% от теоретического; т. пл. 197"С; приведенная вязкость 0,15 (0,5%ный раствор в ДМС).

Пример 6, В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, трубкой для ввода газа и хлоркальцевой трубкой, загружают 3,5008 г (0,010987 моль) этилового эфира N",N- -бис-) триметилсилил) -L-лизина в 7,0 мл абсолютного ДМАА и добавляют при интенсивном перемешивании 0,92 мл (0,023 моль) метанола, а затем 2,4857 r (0,01098 моль) этилового эфира N", №-бис-(карбонил)-1-лизина в 5 мл аб5 солютного ДМА, при этом температура смеси резко повышается и очень быстро возрастает вязкость смеси. Через 35 мин после смешения компонентов образуется студень, т. пл. 170 С (а) о +15,67; вязкость 0,5% -ного раствора в муравьиной кислоте составляет 1,28, 0,5%-ного раствора в ДМС вЂ” 0,64.

Прочность при растяжении, кг/см 124

Относительное удлине15 ние, % 327

Модуль эластичности, кг/см 1,8 10

М 250000

Пленка рассасывается в мышечном кармане

20 кролика за 22 дня.

Пример 7. Процесс проводят по примеру 5, только в реакции полнприсоединепия используют диизоцианат пропилового эфира

1 -лизина.

25 Выход полимера 98%; т. пл. 146 С, ()DO+

+17,3. Приведенная вязкость 0,72 (0,5% -ный раствор в ДМС).

Способ получения полимочевин путем миграционной сополимеризации диизоцианатов с тминным компонентом в среде органического растворителя, отличающийся тем, что, с целью получения однородного по составу и оптически активного конечного продукта, в качестве аминного компонента используют триметилсилильные производные алкиловых эфиров L-диаминокарбоновых кислот.