聚乙二醇单甲醚的合成方法及其作用

简介

聚乙二醇单甲醚(m PEG) 在分子结构上是对聚乙二醇的一端羟基进行甲基化修饰的产物。在药物结构修饰方面，m PEG有着得天独厚的优势。首先，由于性质与聚乙二醇( PEG) 极为相似，m PEG 继承了 PEG 优良的水溶性、稳定性、生物相容性及低毒性[1]。

合成

图1 聚乙二醇单甲醚的合成路线[2]。

方法一：将11乙二醇苄基甲基醚（6.07克，10毫摩尔）、钯碳（5重量%，500毫克）和乙醇（100毫升）放入高压釜中并密封。向高压釜中加入氢气（8 atm），并在100°C下搅拌反应混合物24小时。让高压釜在室温下冷却并减压打开。过滤掉钯碳并蒸发溶剂。通过溶剂蒸发获得粗产物聚乙二醇单甲醚。合成路线如图1所示。

方法二：将反应物（5mmol）、钯碳（5wt%，200mg）和THF（5mL）加入高压釜中。密封高压釜。将氢气（50大气压）引入高压釜。在80°C下搅拌反应混合物12小时。在室温下冷却高压釜。将高压釜减压打开。过滤掉钯碳。蒸发溶剂。合成路线如图1所示。

图2 聚乙二醇单甲醚的合成路线。

将四乙二醇（4.07 g，21 mmol）和干燥THF（100 mL）放入一颈烧瓶中。在0°C下加入少量NaH（1 g，23 mmol）。滴加4-甲基苯磺酸盐（11.92克，22毫摩尔）于THF（30毫升）中1.5小时。将混合物回流24小时。除去溶剂并用水清洗。用二氯甲烷萃取。干燥有机溶液（MgSO4）并过滤。清除旋转蒸发器中的溶剂。通过硅胶色谱纯化粗产物（EA/CH3OH＝4/1作为洗脱剂）聚乙二醇单甲醚。合成路线如图2所示。

图3 聚乙二醇单甲醚的合成路线。

向安瓿中加入环氧乙烷。用无水THF稀释混合物。在室温下搅拌溶液30分钟。然后向溶液中加入化学计量量的二苯基甲基钾（1.76mmol）。在40°C下聚合72小时。得到标题化合物聚乙二醇单甲醚。合成路线如图3所示。

作用

由于m PEG只有一个端羟基能够参与反应，因此其具备较高的反应选择性，可作为药物结构修饰中优良的改性材料。工业级 m PEG 的杂质含量高、相对分子质量分布宽，尤其是其中的聚乙二醇( PEG) 含量过高，严重影响了 m PEG 在药物改性方面的应用，因此合成单一分布的m PEG 一直是科学研究及工业生产中的关注热点[1]。

参考文献

[1] 高正松,王保成,徐松泉,李欢.聚乙二醇单甲醚合成进展[J].山东化工,2020,49(23):77-81.

[2] Chatterjee, Saptarshi; Ramakrishnan, S. Understanding Self-Segregation of Immiscible Peripheral Segments in Pseudodendritic Hyperbranched Polydithioacetals: Formation of Improved Janus Structures. ACS Macro Letters (2014), 3(9), 953-957 | Language: English, Database: CAplus and MEDLINE.