二甲胺基丙基丙烯酰胺的应用

简介

二甲胺基丙基丙烯酰胺是含叔胺基团的丙烯酰胺类功能性单体，常温下为无色至淡黄色透明液体，易溶于极性有机溶剂。该化合物既可发生季铵化反应制备丙烯酰胺季铵盐单体，也可作为共聚、接枝单体参与自由基聚合，用于构建共聚物化合物。

二甲胺基丙基丙烯酰胺的性状

应用

二甲胺基丙基丙烯酰胺可作为合成原料，经季铵化反应制备含叔丁氧羰基的丙烯酰胺类季铵盐单体。例如：将二甲胺基丙基丙烯酰胺（60.01 g，0.384 mol，1 eq）、溴乙酸叔丁酯（85.1 mL，0.576 mol，1.5 eq）和氢醌（500 mg作为阻聚剂）溶解在装有搅拌棒的1升圆底烧瓶中的乙腈（350 mL）中。将反应混合物在油浴（60°C）中搅拌12小时。将反应混合物冷却至室温（RT）。将产物在乙醚中沉淀8小时。通过烧结漏斗过滤反应混合物。将反应混合物在真空下干燥过夜，得到3-丙烯酰胺基-N-（2-（叔丁氧基）-2-氧乙基）-N，N-二甲基丙-1-胺[1]。

此外，二甲胺基丙基丙烯酰胺作为共聚单体，可与多种丙烯酰胺类单体通过自由基聚合反应制备功能性共聚物。例如：将0.493 mL二甲胺基丙基丙烯酰胺（3.00 mmol）、0.384 g N-丙烯酰甘氨酸（3.00 mol，1.00 eq.）、1.612 g N-羟乙基丙烯酰胺（14.00 mmol，4.70 eq.）和32.84 mg AIBN（1 mol%）放入微波管中，溶解在DMF（20 wt.%）中。用惰性气体（N2）将反应溶液脱气20分钟。在75°C下搅拌反应溶液18小时。将溶液倒入乙醚中。用0.5mL三氟乙酸酸化溶液，使聚合物沉淀。将聚合物离心5分钟，倾析乙醚。在氮气气氛下干燥聚合物。将残渣溶解在水中，用截留分子量为7.50 kDa的透析管透析五个周期。将残渣冷冻干燥，得到产品[2]。

二甲胺基丙基丙烯酰胺还可用作接枝共聚单体，对温敏共聚物进行改性，制备带有罗丹明B荧光基团的功能高分子材料。例如：在室温和氮气流下，将聚[（N-异丙基丙烯酰胺）-共-（二甲基丙烯酰胺）]（1.0 g）、二甲胺基丙基丙烯酰胺（6.40 mmol）、AIBN（0.002 g，0.01 mmol）和罗丹明B单体溶解在一个圆底烧瓶中的无水1,4-二恶烷（5 mL）中20分钟。在去除氮气流的同时将反应介质加热至70°C。让反应介质在持续搅拌下进行。24小时后，将反应混合物暴露于空气中。将烧瓶浸入冰冷的浴中，以停止聚合反应。通过在正己烷和THF（4:1 v/v）的冰冷混合物中沉淀，从未反应的单体中纯化产物。在真空（31毫巴，45°C）下干燥产品过夜[3]。

参考文献

[1] Li, Bowen; et al. Revealing the immunogenic risk of polymers. Angewandte Chemie, International Edition (2018), 57(42), 13873-13876.

[2] Bonda, Lorand; et al. Facile Synthesis of Catechol-Containing Polyacrylamide Copolymers: Synergistic Effects of Amine, Amide and Catechol Residues in Mussel-Inspired Adhesives. Polymers (Basel, Switzerland) (2023), 15(18), 3663.

[3] Es Sayed, Julien; et al. Responsive Pickering Emulsions Stabilized by Frozen Complex Coacervate Core Micelles. ACS Macro Letters (2022), 11(1), 20-25.