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DE60316941T2 - Polyvinylether - Google Patents

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DE60316941T2
DE60316941T2 DE60316941T DE60316941T DE60316941T2 DE 60316941 T2 DE60316941 T2 DE 60316941T2 DE 60316941 T DE60316941 T DE 60316941T DE 60316941 T DE60316941 T DE 60316941T DE 60316941 T2 DE60316941 T2 DE 60316941T2
Authority
DE
Germany
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substituted
polymer
polymerization
groups
alkyl
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE60316941T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60316941D1 (en
Inventor
Joachim Hans Steinke
David Alan Avecia Pears
Gabriel Cavalli-Petraglia
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ip2ipo Innovations Ltd
Original Assignee
Imperial College Innovations Ltd
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Priority claimed from GB0213125A external-priority patent/GB0213125D0/en
Priority claimed from GB0213995A external-priority patent/GB0213995D0/en
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Publication of DE60316941T2 publication Critical patent/DE60316941T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
    • C08F290/06—Polymers provided for in subclass C08G
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Polyvinylether und deren Synthese, die Verwendung solcher Polymere für die Synthese (z. B. organische Synthese, Peptidsynthese, Oligonukleotid-Synthese, Oligosaccharid-Synthese oder irgendeine andere synthetische Prozedur), sowie die Verwendung solcher Polymere für chromatographische Anwendungen (wie etwa Affinitätschromatographie) und die Immobilisierung von Enzymen, Reagenzien oder Katalysatoren. Die Verwendung ist bevorzugt für synthetische Verfahren und Trennverfahren sowie für die Katalyse gedacht.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Festphasensynthese (auch bekannt als "SPS") ist ein gut etabliertes Verfahren, das die Synthese natürlicher Oligomere und kleiner Moleküle revolutioniert hat und die Entwicklung von kombinatorischen Techniken sowie von Hochdurchsatz-Arzneimittelauffindung ermöglicht hat. Derzeit werden immer mehr Artikel auf diesem Gebiet veröffentlicht (z. B. R. E. Dolle, J. Comb. Chem., 2000, 2, 383.; S. E. Hall, Mol. Diversity, 1999, 4, 131.).
  • Die den schöpferischen Grundstein auf diesem Gebiet legende Arbeit ist die berühmte Merrifield-Peptidsynthese an vernetztem Polystyrol (R. B. Merrifield, J. Am. Chem. Soc., 1963, 85, 2149.), auch wenn das Konzept schon einige Jahre zuvor wahrgenommen wurde (R. L. Letsinger und S. B. Hamilton, J. Am. Chem. Soc., 1959, 81, 3009.; R. L. Letsinger und M. J. Kornet, J. Am. Chem. Soc., 1963, 85, 3045.).
  • Die Verwendung chemisch inerter, unlöslicher, vernetzter Polymere zur Unterstützung synthetischer Umwandlungen hat zahlreiche Vorteile: dabei ist es am wichtigsten, dass das System die Verwendung von im Überschuss vorliegenden Reagenzien erlaubt, um Reaktionen bzw. Umsetzungen zur Vollständigkeit zu treiben, was dann leicht mittels einfacher Filtration und nachfolgenden Waschschritten abgetrennt werden kann. Aus diesem Grund hat es die Automatisierung im Bezug auf eine vollständige synthetische Sequenz in einem einzigen Gefäß möglich gemacht, die synthetische Ertragsleistung selbst auf ein industrielles Niveau anzuheben.
  • In Folge dessen ist die Entwicklung polymerer Träger von überragender Wichtigkeit für die Festphasensynthese.
  • Nach der Merrifield-Peptidsynthese ist eine breite Vielfalt von Trägern entwickelt worden (z. B. I. Sucholeiki, Mol. Diversity, 1999, 4, 25; P. H. Toy, T. S. Reger, und K. D. Janda, Aldrichimica Acta, 2000, 33, 87; B. Yan, Comb. Chem. High Throughput Screening, 1998, 1, 215; D. Hudson, J. Comb. Chem., 1999, 1, 333; D. Hudson, J. Comb. Chem., 1999, 1, 403; M. Meldal, Methods in Enzymology, 1997, 289, 83.). Polystyrol-Träger (vernetzt mit Divinylbenzol, für gewöhnlich < 5%) sind recht widerstandsfähig (sowohl chemisch als auch mechanisch) und können hohe Beladungsniveaus bereitstellen, da jedes Monomer eine funktionelle Gruppe tragen kann. Polystyrolpolymere sind verwendet worden als:
    • • Niedrig-vernetzte Geltyp-Harze (z. B. R. B. Merrifield, J. Am. Chem. Soc., 1963, 85, 2149.; R. L. Letsinger und M. J. Kornet, J. Am. Chem. Soc., 1963, 85, 3045.; R. L. Letsinger und V. Mahadevan, J. Am. Chem. Soc., 1965, 87, 3526;. R. L. Letsinger, M. J. Kornet, V. Mahadevan, und D. M. Jerina, J. Am. Chem. Soc., 1964, 86, 5163.; R. Arshady, Makromol. Chem., 1988, 189, 1295.; J. H. Adams, R. M. Cook, D. Hudson, V. Jammalamadaka, M. H. Lyttle, und M. F. Songster, J. Org. Chem., 1998, 63, 3706.),
    • • Makroporöse Träger (z. B. C. McCollum und A. Andrus, Tetrahedron Lett., 1991, 32, 4069; A. Mercier, H. Deleuze, und O. Mondain-Monval, React. Funct. Polym., 2000, 46, 67; A. Barbetta, N. R. Cameron, und S. J. Cooper, Chem. Commun. (Cambridge), 2000, 221; Y. H. Chang und W. T. Ford, Journal of Organic Chemistry, 1981, 46, 5364; M. Hori, D. J. Gravert, P. Wentworth, Jr., und K. D. Janda, Bioorg. Med. Chem. Lett., 1998, 8, 2363.),
    • • und sogar in einem linearen, löslichen Format (z. B. P. H. Toy und K. D. Janda, Acc. Chem. Res., 2000, 33, 546; D. J. Gravert und K. D. Janda, Chem. Rev., 1997, 97, 489).
  • Sie sind in unterschiedlichen physikalischen Formaten verwendet worden, wie etwa als Perlchen (Beads), Monolithen (z. B. A. Mercier, H. Deleuze, und O. Mondain-Monval, React. Funct. Polym., 2000, 46, 67.) und Scheiben (z. B. N. Hird, I. Hughes, D. Hunter, M. G. J. T. Morrison, D. C. Sherrington, und L. Stevenson, Tetrahedron, 1999, 55, 9575).
  • Nichtsdestoweniger ist die Lösungsmittel-Kompatibilität von Polystyrol aufgrund der hydrophoben Natur des Polymers gering. Dies ist besonders relevant für Geltyp-Harze, die im Reaktionslösungsmittel oder im Lösungsmittelgemisch gut quellen müssen, um eine Diffusion von Reagenzien/Substraten zu den Polymer-gebundenen Substraten/Reagenzien zu erlauben.
  • Um diese Merkmale zu verbessern, sind mehrere chemisch verschiedene Typen von Polymeren entwickelt worden. Dabei sind die erfolgreichsten Alternativen für Merrifield-Harze die folgenden:
    • • Polyethylenglykol-(PEG)-enthaltende Polystyrol (PS)-Träger, wie etwa: Tentagel (z. B. E. Bayer und W. Rapp, US-Patent 4 908 405 ; A. W. Czarnik, Biotechnol. Bioeng., 1998, 61, 77; Y. Feng und K. Burgess, Biotechnol. Bioeng., 2000, 71, 3; W. B. Li und B. Yan, J. Org. Chem., 1998, 63, 4092), Argogel (z. B. J. W. Labadie, J. A. Porco und O. W. Gooding, WO 97 27226 ; O. W. Gooding, S. Baudart, T. L. Deegan, K. Heisler, J. W. Labadie, W. S. Newcomb, J. A. Porco, und P. van Eikeren, J. Combi. Chem., 1999, 1, 113; A. W. Czarnik, Biotechnol. Bioeng., 1998, 61, 77; Y. Feng und K. Burgess, Biotechnol. Bioeng., 2000, 71, 3; Argonaut Technologies Internet-Seite: http://www.argotech.com), Novagel (z. B. Y. Feng und K. Burgess, Biotechnol. Bioeng., 2000, 71, 3; Novabiochem Internet-Seite: http://www.novabiochem.com),
    • • Nicht-Divinylbenzol-(DVB)-vernetzte PS-Polymere, wie etwa: POEPS (z. B. M. Meldal, J. Buchardt und J. Rademann, WO 00 18823 ; J. Buchardt und M. Meldal, Tetrahedron Lett., 1998, 39, 8695; M. Grotli, C. H. Gotfredsen, J. Rademann, J. Buchardt, A. J. Clark, J. O. Duus, und M. Meldal, J. Combi. Chem., 2000, 2, 108; M. Renil und M. Meldal, Tetrahedron Lett., 1996, 37, 6185); und JandaJel-Träger (z. B. P. H. Toy und K. D. Janda, Tetrahedron Lett., 1999, 40, 6329; P. H. Toy, T. S. Reger, und K. D. Janda, Aldrichimica Acta, 2000, 33, 87)
    • • Acrylamid-Polymere, z. B. E. Atherton, D. L. J. Clive, und R. C. Sheppard, J. Am. Chem. Soc., 1975, 97, 6584.; R. Arshady, E. Atherton, D. L. J. Olive, und R. C. Sheppard, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1981, 529; J. T. Sparrow, P. Kanda und R. C. Kennedy, US 4 973 638 ), wie etwa Polydimethylacrylamid-(PDMA)-Gele,
    • • PEG-enthaltende Acrylamid-Träger, wie etwa: PEGA-Harze (z. B. M. Meldal, US 5 352 756 ; M. Meldal, Tetrahedron Lett., 1992, 33, 3077; M. Meldal, F.-I. Auzanneau, O. Hindsgaul, und M. M. Palcic, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1994, 1849; M. Meldal und I. Svendsen, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1995, 1591; M. Renil und M. Meldal, Tetrahedron Lett., 1995, 36, 4647)
    • • und reine PEG("all-PEG")-Träger, wie etwa: SPOCC (z. B. M. Meldal, J. Buchardt und J. Rademann, WO 00 18823 ; J. Rademann, M. Grotli, M. Meldal, und K. Bock, J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 5459; M. Grotli, J. Rademan, T. Groth, W. D. Lubell, L. P. Miranda, und M. Meldal, J. Comb. Chem., 2001, 3, 28; M. Grotli, C. H. Gotfredsen, J. Rademann, J. Buchardt, A. J. Clark, J. O. Duus, und M. Meldal, J. Combi. Chem., 2000, 2, 108) und POEPOP (z. B. M. Renil und M. Meldal, Tetrahedron Lett., 1996, 37, 6185; M. Grotli, C. H. Gotfredsen, J. Rademann, J. Buchardt, A. J. Clark, J. O. Duus, und M. Meldal, J. Combi. Chem., 2000, 2, 108; M. Grotli, J. Rademan, T. Groth, W. D. Lubell, L. P. Miranda, und M. Meldal, J. Comb. Chem., 2001, 3, 28).
  • Tentagel und verwandte PEG-PS-Träger (Argogel und Novagel) sind PEG-gepfropfte PS-Polymere. Die Unterschiede zwischen diesen Arten von Polymeren liegen in der Struktur der Pfropf-Bindungen, der Menge an PEG-Ketten pro Styrol-Monomer und in der Position der funktionellen Stelle (am Ende der PEG-Kette oder benachbart zum aromatischen Ring). Die amphiphile bis hydrophile und flexible Natur der PEG-Ketten bietet ein gutes Umfeld für das Stattfinden von Reaktionen, und das PEG-gepfropfte PS kann sowohl in polaren als auch in nicht-polaren Lösungsmitteln (von CH2Cl2 bis Wasser) gut quellen. Als ein Nachteil fallen die Beladungsniveaus der PS-Träger dramatisch ab; diese können für Merrifield-Harze bis zu 6,5 mmol/g Harz betragen, während sie hier maximal 1 mmol/g Harz, jedoch normalerweise viel geringere Beladungsniveaus erreichen.
  • Durch das Aufpfropfen von PEG-Ketten ist das Quellverhalten von PS-Harzen verbessert worden, jedoch auf Kosten dramatisch sich verringernder Beladungsniveaus: ein Merkmal, das in der Trägerentwicklung wiederholt wurde.
  • Ein weiterer Weg zur Verbesserung der Quelleigenschaften von PS-Trägern besteht darin, einen Vernetzer zu benutzen, der flexibler und hydrophiler ist als DVB. Zwei Beispiele sind POEPS-Harze und JandaJel. POEPS sind PEG-vernetzte PS-Polymere. Ihre Eigenschaften sind ähnlich zu PEG-gepfropften PS-Trägern, allerdings erlauben sie in der Theorie geringfügig höhere Beladungsniveaus.
  • JandaJel baut einen oligomeren Polytetrahydrofuran-Vernetzer ein, der das Harz in DMF und anderen polaren aprotischen Lösungsmitteln besser quellbar macht. Während dieser Vernetzer es dem Träger erlaubt, hohe Ladungsmengen beizubehalten, erreicht er keine signifikante Veränderung der Quelleigenschaften, da das Quellen in niederen Alkoholen und Wasser vernachlässigbar ist.
  • Alternativ war es durch vollständigen Austausch des Monomers durch ein Monomer, das eine funktionale polare Seitenkette präsentieren kann, befähigend zur Produktion eines Polymers mit exzellenten Quelleigenschaften und hohen Beladungsniveaus, möglich, einen besseren Träger zu erzeugen. Beispielsweise besitzen Polyacrylamid-Harze gute Quellfähigkeit in polaren Lösungsmitteln und erlauben hohe Beladungsniveaus, sodass sie die besten Träger in der Festphasen-Peptidsynthese (SPPS) darstellen, insbesondere für Fmoc-Chemie. Nichtsdestoweniger ist ihre Anwendung begrenzt, da Amidbindungen in einer breiten Vielfalt üblicher organischer Reaktionen chemisch reaktiv sind und daher nicht für die organische Festphasensynthese (SPOS) verwendet werden können.
  • PEGA-Harze sind Acrylamid-Harze, die einen PEG-enthaltenden Vernetzer beinhalten. Ihre Eigenschaften sind ähnlich denen der Polyacrylamid-Harze.
  • Bislang haben sich Polyether als die beste Option zur Herstellung von Trägern mit der für SPOS-Anwendungen nötigen chemischen Stabilität und guten Quelleigenschaften erwiesen. Dies ist der Fall für die rein PEG-basierten(„All-PEG")-Träger (wie etwa SPOCC und POEPOP). Sie bestehen aus funktionalisiertem vernetztem PEG. Diese Polymere quellen über einen weiten Bereich von Lösungsmittelpolaritäten sehr gut und sind chemisch widerstandsfähig, sodass sie bei der SPOS verwendet werden können. Nichtsdestoweniger sind die Beladungsniveaus, die mit diesen Trägern erreicht werden, gering (typischerweise weit unter 1 mmol/g Harz), und das Verfahren ihrer Synthese erlaubt keine große Kontrolle im Hinblick auf das Maß der Funktionalität oder das Vernetzungsniveau, da es durch die Polymerisation eines nicht-gereinigten Gemischs von Makromonomeren und Makrovernetzern durchgeführt wird.
  • Die Überprüfung der Merkmale verfügbarer polymerer Träger für synthetische Anwendungen zeigt, dass immer noch eine Notwendigkeit hinsichtlich der Entwicklung eines neuen Harzes besteht, das zu einer raschen Quell-Kinetik und hohen Ausmaßen des Quellens in polaren und apolaren Lösungsmitteln befähigt ist, das chemische Stabilität bei einer breiten Vielzahl von Reaktionsbedingungen besitzt, um mit SPPS, Oligonukleotid-Synthese und SPOS kompatibel zu sein, ebenso wie mit der Möglichkeit hoher Niveaus der Kontrolle über das Beladungsniveau. Idealerweise sollte dieser Träger auch dazu befähigt sein, über die Co-Polymerisation verschiedener Co-Monomere in einer kontrollierten und leichten Weise produziert zu werden, die die An wesenheit verschiedener funktioneller Gruppen im gewünschten Verhältnis erlauben wird, um für orthogonale Verfahren verwendet zu werden.
  • Chemisch stabile, serienmäßig produzierte Träger, die gut mit einer breiten Vielfalt an Lösungsmitteln interagieren, besitzen niedrige Beladungsniveaus (für gewöhnlich unter 1 mmol/g), wogegen Träger mit hohen Beladungsniveaus auf ein enges Spektrum geeigneter Lösungsmittelsysteme beschränkt sind (I. Sucholeiki, Mol. Diversity, 1999, 4, 25; P. H. Toy, T. S. Reger, und K. D. Janda, Aldrichimica Acta, 2000, 33, 87; B. Yan, Comb. Chem. High Throughput Screening, 1998, 1, 215; D. Hudson, J. Comb. Chem., 1999, 1, 333; D. Hudson, J. Comb. Chem., 1999, 1, 403; M. Meldal, Methods in Enzymology, 1997, 289, 83.). Die Trägerentwicklung hat gezeigt, dass Polyether-Träger (für gewöhnlich, jedoch nicht notwendigerweise von PEG abgeleitet) gute Quelleigenschaften in Kombination mit guter chemischer Stabilität zeigen. Auf der anderen Seite können Vinylmonomere funktionelle Stellen an den Seitenketten bereitstellen, die hohe Beladungsniveaus sowie ein hohes Maß an Kontrolle dieser Beladungsniveaus erlauben. Zusätzlich erlaubt die Co-Polymerisation verschiedener Vinylmonomere die Einbeziehung eines vielgestaltigen Spektrums funktioneller Stellen in den endgültigen Träger. Alle diese Eigenschaften sind einem einzigen Typ von Monomer gemeinsam: Vinylether.
  • Die EP 0312160 offenbart Polymere, die dadurch erzeugt werden, dass man einen Vinylether der folgenden Formel:
    R-(O-CH2-CH2)n-O-CH=CH2 wobei n = 1–16, und R = Methyl oder Ethyl;
    umsetzt mit Divinylethern der Formel:
    CH2=CH-(O-CH2-CH2)m-O-CH=CH2 wobei m = 1–16.
  • Die GB 1306472 offenbart Polymere, die durch die Umsetzung von Maleinsäureanhydrid mit einem Monovinylether und einem Divinylether gebildet werden.
  • Die JP 0458153 offenbart Polymere, die durch Umsetzen eines Vinylesters oder -Ethers eines aliphatischen Alkohols mit 6–24 Kohlenstoffatomen mit einem Vernetzungsmittel, das eine Hydroxygruppe besitzt, gebildet werden. Sie offenbart außerdem die Verwendung solcher Polymere als ein Säulen-Packungsmaterial bei der Flüssigchromatographie. Die vorliegende Erfindung versucht, einen Träger bereitzustellen, der diese Eigenschaften besitzt und dadurch die Probleme überwindet, die mit den bekannten polymeren Trägern verbunden sind.
  • Breite Zusammenfassung der Erfindung
  • In einem breiten Aspekt betrifft die vorliegende Verbindung ein Polymer, das hinreichend stabil und Lösungsmittel-kompatibel für die organische Festphasensynthese (SPOS) ist und die Fähigkeit besitzt, das gewünschte Beladungsniveau zu kontrollieren, bevorzugt mit bis zu 8,5 mmol Funktionalität/g Harz.
  • Spezifische Aspekte:
  • In einem spezifischen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Polymer bereit, das erhältlich ist durch ein Polymerisationsverfahren, welches das Polymerisieren eines Polymerisationsgemischs umfasst, wobei das Polymerisationsgemisch ein oder mehrere Monomere der Formel (I) umfasst
    Figure 00070001
    wobei
    R1 eine Hydrocarbylgruppe ist,
    R2 Wasserstoff oder eine Hydrocarbylgruppe ist und
    R3 Wasserstoff oder eine Hydrocarbylgruppe ist,
    wobei die Monomere ausgewählt sind unter 1,4-Butandiolvinylether und jeglichen Derivaten davon, die Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl- oder substituierte Arylalkylgruppen enthalten, wobei diese Gruppen mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Amino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl substituiert sind, und wobei diese Gruppen für Zwecke der Polymerisationsreaktion optional geschützt sind.
  • Bei einem weiteren spezifischen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren bereit, um ein Polymer gemäß der vorliegenden Erfindung zu erzeugen, wobei es das Verfahren umfasst, geeignetes/geeignete Monomer(e) mit dem gewünschten Zuführungsverhältnis in geeignetem/geeigneten Lösungsmittel(n) zu lösen und das/die Monomer(e) zu polymerisieren.
  • Bei einem anderen spezifischen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren bereit, um ein Polymer gemäß der der vorliegenden Erfindung zu erzeugen, wobei es das Verfahren umfasst, geeignetes/geeignete Monomer(e) mit dem gewünschten Zuführungsverhältnis in geeignetem/geeigneten Lösungsmittel(n) für die kationische Polymerisation von Vinylethern zu lösen und das/die Monomer(e) unter Verwendung von Starter(n) für die kationische Polymerisation von Vinylethern zu polymerisieren.
  • Vorteile der Erfindung:
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung (z. B. die Polymerträger der vorliegenden Erfindung) besitzen schnelle Quell-Kinetiken und zeigen hohe Ausmaße des Quellens in polaren und apolaren Lösungsmitteln.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung (z. B. die Polymerträger der vorliegenden Erfindung) besitzen chemische Stabilität unter einer breiten Vielfalt von Reaktionsbedingungen, um mit SPPS, Oligonukleotid-Synthese und SPOS kompatibel zu sein.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung (z. B. die Polymerträger der vorliegenden Erfindung) besitzen hohe Niveaus der Kontrolle gegenüber den Beladungsniveaus.
  • Das Quellverhalten der Polymere der vorliegenden Erfindung ist bisher unbekannt gewesen.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung sind stabil genug für die organische Festphasensynthese (SPOS).
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung besitzen außerdem die Fähigkeit, das gewünschte Beladungsniveau zu kontrollieren, wobei dieses bevorzugt bis zu 8,5 mmol Funktionalität/g Harz beträgt.
  • Angesichts ihrer Quelleigenschaften können die Polymere der vorliegenden Erfindung als "SLURPS" (Superior Liquid-Uptake Resins for Polymer-supported Synthesis; Harze mit überlegener Flüssigkeitsaufnahme für die Polymer-gestützte Synthese) bezeichnet werden.
  • Diese und weitere Vorteile sind in der folgenden Beschreibung genannt bzw. werden aus dieser ersichtlich.
  • Bevorzugte Aspekte:
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist R1 bevorzugt ein Ether, wobei der Ether monomer oder oligomer sein kann und/oder wobei der Ether verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear sein kann.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Erfindung sind R2 und R3 bevorzugt unabhängig voneinander ausgewählt unter Wasserstoff und einem Ether, wobei der Ether monomer oder oli gomer sein kann und/oder wobei der Ether verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear sein kann.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt so, dass das Polymerisationsgemisch einen oder mehrere Vernetzer mit der Formel (II) umfasst:
    Figure 00090001
    wobei
    R1 eine Hydrocarbylgruppe ist und
    R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander unter Wasserstoff und einer Hydrocarbylgruppe ausgewählt sind.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt so, dass das Polymer eine oder mehrere Einheiten der allgemeinen Formel (VII) umfasst:
    Figure 00090002
    wobei
    R1 eine Hydrocarbylgruppe ist und
    R2 und R3 unabhängig voneinander unter Wasserstoff und einer Hydrocarbylgruppe ausgewählt sind.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt so, dass das eine oder die mehreren Monomere der Formel (I) die Formel (IV) haben
    Figure 00100001
    wobei
    R3 Wasserstoff ist,
    R1 und R2 wie in Anspruch 1 definiert sind,
    m, n, o, p, q und r ganze Zahlen sind,
    wobei:
    0 ≤ m ≤ 3
    0 ≤ n ≤ 10
    0 ≤ o ≤ 8
    1 ≤ p ≤ 10
    0 ≤ q ≤ 10
    0 ≤ r ≤ 10.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt so, dass das Monomer der Formel (IV) unter Verwendung des entsprechenden Vernetzers der Formel (II), wie in Anspruch 3 oder irgendeinem davon abhängigen Anspruch definiert, hergestellt wird.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt so, dass das Polymerisationsgemisch ein oder mehrere elektronenarme Olefine der Formel (V) umfasst:
    Figure 00100002
    wobei
    R6 eine elektronenziehende Gruppe ist,
    R7 Wasserstoff oder eine elektronenziehende Gruppe ist und
    R8 Wasserstoff oder eine elektronenziehende Gruppe ist.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt so, dass das Polymer durch Massepolymerisation hergestellt wird.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt so, dass das Polymer ein perlschnurartiges, vernetztes Copolymer, hergestellt durch umgekehrte Suspensions- oder Sprühpolymerisation, ist.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt so, dass das Polymer ein perlschnurartiges, vernetztes Polymer, hergestellt durch Polymerisation von Tröpfchen in Siliciumöl, ist.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt so, dass das Polymer ein kontrolliertes und geeignetes Beladungsniveau von bevorzugt bis zu 8,5 mmol/g hat.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt so, dass das Polymer eine oder mehrere funktionelle Gruppen oder eine oder mehrere Spacergruppen für die Anheftung wenigstens einer C/MOI umfasst.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt so, dass das Polymer angeheftet daran eine oder mehrere C/MOI besitzt.
  • Polymer:
  • Das Polymer der vorliegenden Erfindung kann durch das Polymerisieren polymerisierbarer Monomere erhalten werden, die eine oder mehrere Gruppen umfassen, die aus Wasserstoff und einer Hydrocarbylgruppe ausgewählt sind. Die Monomere können gleich oder verschiedenartig sein.
  • Polymerisationsverfahren:
  • Das Polymerisationsverfahren zur Herstellung des Polymers kann jedwedes geeignete Polymerisationsverfahren sein. Beispiele geeigneter Polymerisationsverfahren beinhalten radikalische Polymerisation, kationische Polymerisation, Massepolymerisation, umgekehrte Suspensionspolymerisation, Sprühpolymerisation und Kombinationen hiervon.
  • Für das Polymerisationsverfahren werden Monomere, wie oben beschrieben, in dem gewünschten Zuführungsverhältnis typischerweise in einem geeigneten Lösungsmittel für die katio nische Polymerisation von Vinylethern gelöst, wie etwa Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan, Toluol, Acetonitril, Xylen, Chlorbenzol, Anisol, überkritisches CO2 oder ionische Flüssigkeiten.
  • Die Polymerisationstemperaturen können beliebige Temperaturen sein, von unterhalb der Raumtemperatur (wie etwa 0°C oder darunter) bis etwa 120°C oder sogar über etwa 120°C, in Abhängigkeit von den verwendeten Monomeren, Startern und Lösungsmitteln, wie es Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist.
  • Bei einigen Ausführungsformen liegen die Polymerisationstemperaturen normalerweise, jedoch nicht limitierender Weise, unterhalb der Raumtemperatur, dies in Abhängigkeit von den Monomeren, Startern und Lösungsmitteln, die auf dem Gebiet der kationischen und „lebenden" kationischen Polymerisation verwendet werden (siehe obige Bezugsstellen).
  • Bei anderen Ausführungsformen liegen die Polymerisationstemperaturen zwischen Raumtemperatur und 120°C in Abhängigkeit von den verwendeten Monomeren, Startern und Lösungsmitteln, wie dies Fachleuten bekannt ist.
  • Wenn nötig, kann das Polymerisationsverfahren den Ausschluss von Wasser oder jedweder anderer Nukleophile erfordern, wie es gebräuchlicher Weise für die kationische Polymerisation von Vinylethern bekannt ist, und wie es Fachleuten auf dem Gebiet der kationischen und lebenden kationischen Polymerisation bekannt ist.
  • Wenn nötig, kann das Polymerisationsverfahren den Ausschluss von Sauerstoff oder jedwedem anderen Radikal-Quencher erfordern, wie es gebräuchlicherweise auf dem Gebiet der freien radikalischen oder lebenden freien radikalischen Polymerisation bekannt ist.
  • Polymerisations-Bestandteile:
  • Die Bestandteile für das Polymerisationsverfahren beinhalten wenigstens ein oder mehrere polymerisierbare Monomere, die eine oder mehrere Gruppen umfassen, die ausgewählt sind aus Wasserstoff und einer Hydrocarbylgruppe. Zusätzlich können die Inhaltsstoffe für das Polymerisationsverfahren auch eine oder mehrere Komponenten beinhalten, die für das Polymerisationsverfahren geeignet sind. Beispiele der Komponenten beinhalten einen oder mehrere Starter, einen oder mehrere Katalysatoren, einen oder mehrere Stabilisatoren, ein oder mehrere Lösungsmittel, etc.
  • Die Starter können jedweden gebräuchlich verwendeten Starter für die kationische Polymerisation von Vinylethern darstellen (z. B. J. E. Puskas und G. Kaszas, Prog. Polym. Sci., 2000, 25, 403; M. Sawamoto und T. Higashimura, Makromol. Chem., Macromol. Symp., 1986, 3, 83; C. Decker, C. Bianchi, D. Decker, und F. Morel, Prog. Org. Coat., 2001, 42, 253; M. Sawamoto und T. Higashimura, Makromol. Chem., Macromol. Symp., 1991, 47, 67; M. Sawamoto und T. Higashimura, Makromol. Chem., Macromol Symp., 1990, 32, 131; J. V. Crivello, J. L. Lee, und D. A. Conlon, Makromol. Chem., Macromol. Symp., 1988, 13–4, 145; T. Higashimura, S. Aoshima, und M. Sawamoto, Makromol. Chem., Macromol. Symp., 1988, 13–4, 457), wie etwa, ohne hierauf beschränkt zu sein, Trifluormethansulfonsäure („Triflic acid"), TiCl4, BF3-OEt2, BF3, BCl3, SnCl4, H2SO4, HI/I2, AlCl3, ZnBr2 oder irgendeine andere Lewissäure, mit oder ohne die Verwendung anderer Co-Reagenzien, wie etwa tertiärer Amine, wie es Fachleuten auf dem Gebiet der kationischen und lebenden kationischen Polymerisation bekannt ist.
  • Die Starter können jedweder gebräuchlich verwendeter Starter für die radikalische Polymerisation sein, wie etwa, ohne hierauf beschränkt zu sein, AIBN (Azoisobutyronitril), BPO (Benzoylperoxid), Kaliumpersulfat und UV-Bestrahlung, oder irgendein anderes gebräuchlich verwendetes Verfahren, wie es Fachleuten auf dem Gebiet der freien radikalischen Polymerisation und lebenden freien radikalischen Polymerisation bekannt ist.
  • Post-Polymerisations-Verfahren:
  • Nach der Polymerisation wird das Polymer typischerweise gewaschen und gereinigt. Optional kann das Polymer weiteren Behandlungsschritten unterworfen werden, wie etwa der Zerlegung in Stücke und/oder der Exposition gegenüber einer C/MOI oder Komponenten davon oder Komponenten für die Synthese hiervon.
  • Wenn gewünscht, können die vernetzten Polymere zerkleinert (d. h. gebrochen) und nach der Polymerisation auf die gewünschte Partikelgröße gesiebt werden. Perlenstrukturen (Beads) können durch Suspensions- oder Emulsionspolymerisation unter Verwendung von Inversphasen-Suspensions-Polymerisationstechniken erhalten werden (z. B. D. C. Sherrington, Chem. Commun.; 1998, 2275; M. Grotli, J. Rademan, T. Groth, W. D. Lubell, L. P. Miranda, und M. Meldal, J. Comb. Chem., 2001, 3, 28; P. J. Dowding und B. Vincent, Coll. Surf. A-Physicochem. Eng. Asp., 2000, 161, 259; E. Vivaldo Lima, P. E. Wood, A. E. Hamielec, und A. Penlidis, Ind. Eng. Chem. Res., 1997, 36, 939; R. Arshady, J. Chrom., 1991, 586, 181; R. Arshady, J. Chrom., 1991, 586, 199; H. G. Yuan, G. Kalfas, und W. H. Ray, J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. Phys., 1991, C31, 215.), z. B. unter Verwendung eines Mineralöls als Suspensionsphase mit oder ohne organisches Co-Lösungsmittel und mit oder ohne einen Tröpfchen-Stabilisator, wie etwa lineare Polymere, Tenside oder Detergentien.
  • Polymere mit Perlenstruktur (Beaded Polymers):
  • Die Polymere gemäß der vorliegenden Erfindung können z. B. perlschnurartige, vernetzte Polymere sein, die durch umgekehrte Suspensions- oder Sprühpolymerisation hergestellt werden.
  • Die Polymere gemäß der vorliegenden Erfindung können z. B. perlschnurartige, vernetzte Polymere sein, die durch Polymerisation von Tröpfchen in Siliciumöl hergestellt werden.
  • Die Polymere gemäß der vorliegenden Erfindung können z. B. perlschnurartige, vernetzte Polymere sein, die durch Sprühpolymerisation in einem heißen inerten Gas hergestellt werden.
  • Hydrocarbylgruppe:
  • Jede Hydrocarbylgruppe kann eine substituierte oder unsubstituierte Kohlenwasserstoffgruppe sein.
  • Jede Hydrocarbylgruppe kann eine lineare, verzweigte oder zyklische Struktur oder Kombinationen hiervon besitzen.
  • Jede Hydrocarbylgruppe kann Heteroatome oder Heterogruppen in der linearen, verzweigten oder zyklischen Struktur enthalten.
  • Typischerweise ist jede Hydrocarbylgruppe eine oder mehrere der folgenden: eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterozyklische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterozyklische oder substituierte Arylalkylgruppe, wobei die Substituentengruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder jeglichen Derivaten davon und wobei die Gruppen für Zwecke des Polymerisationsverfahrens optional geschützt sind.
  • Die Gruppe kann optional eine monomere oder oligomere Struktur sein (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear).
  • Die Gruppe kann optional ein Spacermolekül umfassen, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung von Verbindungen/Molekülen von Interesse zu tragen – insbesondere bio logische Verbindungen/Moleküle von Interesse – wie etwa Peptide, Proteine, Nukleotide, Saccharide, kleine organische Verbindungen und Liganden.
  • Bevorzugt sind die Hydrocarbylgruppen unabhängig voneinander ausgewählt aus einer oder mehreren der folgenden: einer Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclischen, Heteroaryl-, heterozyklischen, substituierten Alkyl-, substituierten Aryl-, substituierten alicyclischen, substituierten Heteroaryl-, substituierten heterozyklischen oder substituierten Arylalkylgruppe, wobei diese Gruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder jeglichen Derivaten davon.
  • Die oder jede Hydrocarbylgruppe kann optional zum Zweck des Polymerisationsverfahrens geschützt sein.
  • Die Hydrocarbylgruppen können unabhängig voneinander bis zu 100 Kohlenstoffatome umfassen. Typischerweise können die Hydrocarbylgruppen unabhängig voneinander bis zu 50 Kohlenstoffatome umfassen. Typischerer Weise können die Hydrocarbylgruppen unabhängig voneinander bis zu 25 Kohlenstoffatome umfassen. Typischerer Weise können die Hydrocarbylgruppen unabhängig voneinander bis zu 20 Kohlenstoffatome umfassen. Typischerer Weise können die Hydrocarbylgruppen unabhängig voneinander bis zu 12 Kohlenstoffatome umfassen.
  • Die Hydrocarbylgruppen werden unabhängig voneinander aus einer monomeren oder oligomeren Struktur ausgewählt, die verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear sein kann.
  • Die oder jede Hydrocarbylgruppe kann ein Spacermolekül umfassen, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen.
  • Vernetzer:
  • Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Vernetzer können jedweder geeignete Vernetzer sein.
  • Der/die Vernetzer können z. B. ausgewählt werden aus 1,4-Butandioldivinylether oder beliebigen Derivativen hiervon, enthaltend Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl, substituierte Aryl, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppen oder jedwede andere Gruppe, die leicht durch Reaktionen weiter funktionalisiert werden kann, die gebräuchlicherweise bei der organischen Synthese verwendet werden, und wobei diese Gruppen optional in passender Weise für den Zweck der Polymerisationsreaktion geschützt werden.
  • Der/die Vernetzer können z. B. ausgewählt werden aus Ethylenglykol-Divinylether, 1,3-Propandiol-Divinylether, 1,5-Pentandiol-Divinylether, 1,6-Hexandiol-Divinylether, 1,7-Heptandiol-Divinylether, 1,8-Octandiol-Divinylether, Diethylenglykol-Divinylether, Triethylenglykol-Divinylether, Tetraethylenglykol-Divinylether oder beliebigen Derivaten hiervon, enthaltend Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppen oder jedwede andere Gruppe, die leicht durch Reaktionen weiter funktionalisiert werden kann, die gebräuchlicherweise bei der organischen Synthese verwendet werden, und wobei diese Gruppen optional in passender Weise für den Zweck der Polymerisationsreaktion geschützt werden.
  • Bevorzugt werden die Niveaus der Vernetzung zwischen 0,5% und 10% des Vernetzers (z. B. Vernetzer (II)) variieren, jedoch sind andere Niveaus der Vernetzung und sogar ganz fehlende Vernetzung ebenfalls vom Schutzumfang dieser Erfindung abgedeckt.
  • Verbindungen/Moleküle von Interesse:
  • Das Polymer der vorliegenden Erfindung kann Gruppen enthalten, an die die Verbindungen/Moleküle von Interesse angeheftet werden können, bzw. an die Verbindungen/Moleküle von Interesse anheftbar sind.
  • Insbesondere beinhalten die Verbindungen/Moleküle von Interesse Verbindungen oder Moleküle wie etwa Peptide, Proteine, Nukleotide, Saccharide, kleine organische Verbindungen und Liganden.
  • Bei einem bevorzugten Aspekt sind die Verbindungen/Moleküle von Interesse biologische Verbindungen oder Moleküle von Interesse – wie etwa Peptide, Proteine, Nukleotide, Saccharide, kleine organische biologische Verbindungen und biologische Liganden.
  • Die Verbindungen/Moleküle von Interesse können eines oder mehrere der folgenden sein: natürliche Verbindungen oder natürliche Moleküle, modifizierte natürliche Verbindungen oder modifizierte natürliche Moleküle, Derivate natürlicher Verbindungen oder Derivate natürlicher Moleküle, Fragmente natürlicher Verbindungen oder Fragmente natürlicher Moleküle, synthetische Verbindungen oder synthetische Moleküle, Derivate synthetischer Verbindungen oder Derivate synthetischer Moleküle, Fragmente synthetischer Verbindungen oder Fragmente synthetischer Moleküle, Verbindungen oder Moleküle, die unter Verwendung rekombinanter DNA-Techniken hergestellt werden, oder Kombinationen beliebiger hiervon.
  • Beispiele für Verbindungen/Moleküle von Interesse beinhalten Enzyme, Reagenzien oder Katalysatoren.
  • Die angehefteten Verbindungen/Moleküle von Interesse können gleich oder verschieden sein.
  • Zur Erleichterung der hier vorliegenden Bezugnahme, kann der Ausdruck „Verbindung/Molekül von Interesse" als „C/MOI" bezeichnet werden.
  • Funktionelle Gruppen/Spacergruppen:
  • Wenn das Polymer der vorliegenden Erfindung als ein fester Träger für die Synthese einer C/MOI – z. B. von Peptiden, Oligonukleotiden, Oligosacchariden, kleinen organischen Verbindungen oder Liganden – verwendet werden soll, oder als ein Substrat für die Immobilisierung einer C/MOI – z. B. von Proteinen, Liganden oder Katalysatoren – so wird das Polymer typischerweise eine funktionelle Gruppe oder einen Spacer für die Anheftung der C/MOI beinhalten.
  • Typischerweise kann die funktionelle Gruppe oder der Spacer eine oder mehrere der folgenden Gruppen umfassen: Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebige Derivate hiervon.
  • Die funktionelle Gruppe oder der Spacer kann monomer oder oligomer sein (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear).
  • Diese Polymere können wiederum in konventioneller Weise mit einem geeigneten Linker funktionalisiert werden, wie etwa denjenigen, die für die Synthese einer C/MOI – z. B. von Peptiden, Oligonukleotiden, Oligosacchariden, kleinen organischen Verbindungen oder Liganden – verwendet werden.
  • Typische, jedoch nicht limitierende, Beispiele für Linker beinhalten einen oder mehrere der folgenden: Wang, Trityl, Oxime, Rink, HMPA und andere Linker, wie sie in der Literatur beschrieben sind (z. B. A. C. Comely und S. E. Gibson, Angew. Chem., Int. Ed., 2001, 40, 1012; S. Aimoto, Curr. Org. Chem., 2001, 5, 45; F. Guillier, D. Orain, und M. Bradley, Chem. Rev., 2000, 100, 2091; K. Gordon und S. Balasubramanian, J. Chem. Technol. Biotechnol., 1999, 74, 835; I. W. James, Tetrahedron, 1999, 55, 4855; H. M. Eggenweiler, Drug Discovery Today, 1998, 3, 552; M. Meisenbach, H. Echner, und W. Voelter, Chimica Oggi-Chemistry Today, 1998, 16, 67; B. Merrifield, Methods in Enzymology, 1997, 289, 3; J. M. Stewart, Methods in Enzymology, 1997, 289, 29; D. A. Wellings und E. Atherton, Methods in Enzymology, 1997, 289, 44; M. F. Songster und G. Barany, Methods in Enzymology, 1997, 289, 126.).
  • Für den Einbau funktioneller Stellen kann das Polymer durch Co-Polymerisation von keinem, einem oder mehreren strukturellen Monomeren, einem oder mehreren funktionellen Monomeren und keinem, einem oder mehreren Vernetzern synthetisiert werden. Ein strukturelles Monomer versteht sich als jedwedes Monomer der Struktur (I) oder (IV), wobei R1 eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe ist, wobei diese Gruppen substituiert sind mit Alkyl oder irgendeinem Derivativ hiervon, das durch gebräuchlich verwendete Reaktionen der organischen Synthese nicht leicht weiter funktionalisiert werden kann, und wobei R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe sind, wobei diese Gruppen substituiert sind mit Alkyl oder beliebigen Derivaten hiervon, die durch gebräuchlich verwendete Reaktionen der organischen Synthese nicht leicht werter funktionalisiert werden können.
  • Ein funktionelles Monomer ist ein beliebiges Monomer der Struktur (I) oder (IV), wobei R1 folgendes beinhaltet: Hydroxy, Mercapto, Amino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl und beliebige Derivate hiervon, oder jedwede andere Gruppe, die durch gebräuchlich verwendete Reaktionen der organischen Synthese leicht weiter funktionalisiert werden kann, wobei diese Gruppen, wenn nötig, in passender Weise für den Zweck der Polymerisationsreaktion geschützt werden, und wobei R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff sind oder Hydroxy, Mercapto, Amino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl oder ein beliebiges Derivat hiervon oder eine beliebige andere Gruppe enthalten, die durch gebräuchlich verwendete Reaktionen der organischen Synthese leicht weiter funktionalisiert werden kann, und wobei diese Gruppen, wenn nötig, in passender Weise für den Zweck der Polymerisationsreaktion geschützt werden. Im Verlauf dieses Copolymerisationsverfahrens können die Beladungsniveaus in passender Weise über das Zuführungsverhältnis im Polymerisationsprozess angepasst werden, und sie werden bevorzugt höher sein als 1 mmol funktionelle Stelle/g fertigem Harz, was besser ist, als es bislang für polare Harze für die SPOS möglich war.
  • Verwendungen:
  • Die Polymere gemäß der vorliegenden Erfindung können z. B. wie folgt verwendet werden:
    • a) als ein Träger für die Synthese von Peptiden, Oligonukleotiden, Oligosacchariden, kleinen organischen Verbindungen, Katalysatoren oder Liganden oder als ein Substrat für die Immobilisierung von Proteinen, Liganden oder Katalysatoren;
    • b) als ein Träger für Trennverfahren, wie etwa Affinitätschromatographie;
    • c) als ein Träger für Festphasen-Enzymreaktionen, beispielsweise solchen, bei denen das Enzym mit einem Substrat oder einem Inhibitor interagiert, der mit dem Träger verbunden ist; oder
    • d) als ein Träger für die Peptid-, Protein-, DNA- oder RNA-Ligation durch eine kovalente Bindung, ionische Bindung, Wasserstoffbindung oder irgendeine andere chemische oder physikalische Interaktion, wobei die andere chemische oder physikalische Interaktion beispielsweise molekulare Erkennung, supramolekulare Interaktionen oder physikalisches Einfangen sein können.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem die Verwendung von Polymeren gemäß der Erfindung, wobei die Verwendung die Freisetzung eines an den Träger gebundenen Arzneimittels, z. B. eine Verwendung, bei der die Freisetzung durch ein Enzym vermittelt wird, beinhaltet.
  • Die Polymere gemäß der vorliegenden Erfindung können z. B. auch für die kombinatorische Chemie verwendet werden.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung:
  • Die Trägerentwicklung hat gezeigt, dass Polyetherträger gutes Quellen und gute chemische Stabilitätseigenschaften zeigen, während Vinylmonomere die funktionellen Stellen der Seitenkette bereitstellen können, was ein hohes Maß an Kontrolle im Bezug auf das Beladungsniveau sowie Co-Polymerisationsverfahren erlaubt.
  • Beide Eigenschaften sind einem einzigen Typ von Monomer gemeinsam: Vinylether.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Synthese von Vinylether-enthaltenden Polymeren und deren Anwendung bei synthetischen Verfahren, der Immobilisierung von Proteinen, Liganden, kleinen Molekülen, Reagenzien und Katalysatoren, chromatographischen Anwendungen, diagnostischen und biotechnologischen Verfahren. Das Polymer wurde konstruiert, um: chemisch stabil zu sein, um so zur Verwendung für die SPOS und andere synthetische Verfahren befähigt zu sein; um ein gutes Quellverhalten über ein breites Spektrum von Lösungsmittelpolaritäten bereit zustellen, und um dabei gleichzeitig hohe Beladungsniveaus, sowie eine Kontrolle hinsichtlich Beladungsniveau und Funktionalität bereitzustellen. Die Atomökonomie im Polymerrückgrat erreicht nicht nur höhere chemische Stabilität, sondern auch spektroskopische Transparenz (UV, IR) zur Überwachung während synthetischer Verfahren, wobei außerdem einfache Monomere benötigt werden.
  • Durch die Herstellung eines Materials, das die Haupterfordernisse von festen Trägern vereint, gibt es die Möglichkeit nicht nur der Produkt-Rationalisierung, da diese einzigartigen Träger die Eigenschaften in sich vereinen, die multiple Verwendungen und Anwendungen erlauben, sondern es lässt sich auch eine Produkterweiterung ins Auge fassen, da diese Träger die Merkmale überwinden, die bislang das Spektrum möglicher Anwendungen für Polymerträger eingeschränkt haben.
  • Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Polymer bereitgestellt, das durch ein Verfahren erhalten werden kann, das die Polymerisation eines oder mehrerer Monomere der Formel (I) umfasst
    Figure 00200001
    wobei R1 eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe ist, wobei die Substituentengruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional zum Zwecke des Polymerisationsverfahrens geschützt sind; und wobei R1 optional eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) ist und R1 optional ein Spacermolekül umfasst, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen,
    und
    wobei R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe sind, wobei die Substituentengruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Deriva ten hiervon, und wobei die Gruppen optional zum Zwecke des Polymerisationsverfahrens geschützt sind; und wobei R2 und R3 optional und unabhängig voneinander eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) sind und R2 und R3 optional und unabhängig voneinander ein Spacermolekül umfassen, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen,
    und wobei dies dann Einheiten der allgemeinen Formel (VII) umfasst:
    Figure 00210001
  • In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Polymer bereit, das durch die kationische Co-Polymerisation geeignet substituierter Vinylether der Formel (I) erzeugt wird:
    Figure 00210002
    wobei R1 eine Hydrocarbylgruppe ist (z. B. eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe, wobei diese Gruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional in geeigneter Weise zum Zwecke des Polymerisationsverfahrens geschützt sind); und wobei R1 eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) ist und R1 ein Spacermolekül umfassen kann, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen,
    und
    wobei R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Hydrocarbylgruppe sind (z. B. eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe, wobei diese Gruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional zum Zwecke des Polymerisationsverfahrens in geeigneter Weise geschützt sind);
    und wobei R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) sind und R2 und R3 unabhängig voneinander ein Spacermolekül umfassen können, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen,
    mit Vernetzern, z. B. Vernetzern der Formel (II):
    Figure 00220001
    wobei R1 eine Hydrocarbylgruppe ist (z. B. eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe, wobei diese Gruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional zum Zwecke des Polymerisationsverfahrens in geeigneter Weise geschützt sind),
    und wobei R1 eine monomere oder oligomere Struktur ist (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) und R1 ein Spacermolekül umfassen kann, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen,
    und
    wobei R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Hydrocarbylgruppe sind (z. B. eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe, wobei diese Gruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional zum Zwecke des Polymerisationsverfahrens in geeigneter Weise geschützt sind),
    und wobei R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) sind und R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander ein Spacermolekül umfassen können, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen.
  • Ohne sich hierdurch theoretisch festlegen zu wollen, wird eine veranschaulichende Zeichnung des Netzwerks, das typischerweise durch die Co-Polymerisation von Monomeren der Formeln (I) und (II) ausgebildet wird, in Formel (III) dargestellt:
    Figure 00230001
  • Bevorzugte Strukturen für die R1-Gruppen in Formel (I) sind, ohne hierauf beschränkt zu sein, entweder monomere oder oligomere Ether (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear), und bevorzugt sind R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder entweder monomere oder oligomere Ether (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear).
  • Bevorzugte Strukturen für Monomere sind außerdem diejenigen, die Monomere der Formel (IV) ergeben, mit ihren entsprechenden Vernetzern (II):
    Figure 00230002
    wobei R3 Wasserstoff ist, R1 und R2 so sind, wie zuvor beschrieben, m, n, o, p, q und r ganze Zahlen sind, wobei: 0 ≤ m ≤ 3; 0 ≤ n ≤ 10; 0 ≤ o ≤ 8; 1 ≤ p ≤ 10; 0 ≤ q ≤ 10; und 0 ≤ r ≤ 10.
  • Das/die Monomer(e) kann/können beispielsweise ausgewählt werden aus 1,4-Butandiol-Vinylether, Butylvinylether oder beliebigen Derivaten hiervon, enthaltend Gruppen, wie etwa Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl- oder substituierte Arylalkylgruppen, wobei diese Gruppen substituiert sind mit Alkyl oder beliebigen Derivaten, Hydroxy, Mercapto, Amino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl und beliebigen Derivaten hiervon oder einer beliebigen anderen Gruppe, die leicht durch in der organischen Synthese gebräuchlich verwendete Reaktionen weiter funktionalisiert werden kann, und wobei diese Gruppen optional in geeigneter Weise für die Zwecke der Polymerisationsreaktion geschützt werden.
  • Das/die Monomer(e) kann/können z. B. ausgewählt werden aus Ethylenglykol-Vinylether, Ethylvinylether oder beliebigen Derivaten hiervon, enthaltend Alkyl-, Aryl-, Arylalky-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppen oder eine beliebige andere Gruppe, die leicht durch in der organischen Synthese gebräuchlich verwendete Reaktionen weiter funktionalisiert werden kann, und wobei diese Gruppen optional in geeigneter Weise für die Zwecke der Polymerisationsreaktion geschützt werden.
  • Daher beinhaltet dieser Aspekt auch ein Polymer, das durch ein Verfahren hergestellt wird, das das Polymerisieren eines oder mehrerer Monomere der Formel (I) umfasst:
    Figure 00240001
    wobei R1 eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe ist, wobei die Substituentengruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional zum Zwecke des Polymerisationsverfahrens in geeigneter Weise geschützt sind; und wobei R1 optional eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) ist und R1 optional ein Spacermolekül umfasst, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen,
    und
    wobei R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe sind, wobei die Substituentengruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional zum Zwecke des Polymerisationsverfahrens in geeigneter Weise geschützt sind; und wobei R2 und R3 optional und unabhängig voneinander eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) sind und R2 und R3 optional und unabhängig voneinander ein Spacermolekül umfassen, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen,
    wobei dies dann Einheiten der allgemeinen Formel (VII) umfasst:
    Figure 00250001
    und wobei das Polymer bevorzugt die allgemeine Formel (VII) besitzt. Das/die Monomer(e) kann/können z. B. die Formel (IV), wie oben definiert, haben.
  • Bevorzugt sind die Vernetzer so, wie zuvor definiert, jedoch liegen andere Vernetzer ebenfalls im Schutzumfang dieser Erfindung. Das Format des endgültigen Trägers wird daher löslichen Polymeren, Makrogelen, Mikrogelen oder makroporösen Trägern entsprechen.
  • Unterschiedliche Mengenniveaus von Co-Monomeren unterschiedlicher Struktur gemäß den Formeln (I) und (IV), die anderes als Vernetzer sind, sind ebenfalls in einem weiten Bereich des molaren Verhältnisses von 0% bis 100% möglich. Somit können verschiedene funktionelle Stellen vorhanden sein, um orthogonale Verfahren zu ermöglichen.
  • Im Verlauf dieses Copolymerisationsverfahrens können die Beladungsniveaus in geeigneter Weise über das Zuführungsverhältnis im Polymerisationsverfahren angepasst werden, und sie werden bevorzugt höher als 1 mmol an funktioneller Stelle/g fertigem Harz sein, was besser ist, als es bislang für polare Harze für die SPOS möglich war.
  • In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Polymer bereitgestellt, das durch ein Verfahren hergestellt wird, das die radikalische Polymerisation von folgendem umfasst:
    • (i) einem oder mehreren Monomeren der Formel (I):
      Figure 00260001
      wobei R1 eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe ist, wobei die substituierten Gruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional zum Zwecke des Polymerisationsverfahrens in geeigneter Weise geschützt sind; und wobei R1 optional eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) ist und R1 optional ein Spacermolekül umfasst, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen, und wobei R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe sind, wobei die substituierten Gruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional zum Zwecke des Polymerisationsverfahrens geschützt sind; und wobei R2 und R3 optional und unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) sind und R2 und R3 optional und unabhängig voneinander ein Spacermolekül umfassen, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen, und/oder einem oder mehreren Monomeren der Formel (IV)
      Figure 00260002
      wobei R3 Wasserstoff ist, R1 und R2 so sind, wie zuvor beschrieben, m, n, o, p, q und r ganze Zahlen sind, wobei: 0 ≤ m ≤ 3; 0 ≤ n ≤ 10; 0 ≤ o ≤ 8; 1 ≤ p ≤ 10; 0 ≤ q ≤ 10; und 0 ≤ r ≤ 10, wobei das Monomer der Formel (IV) optional unter Verwendung eines Vernetzers der Formel (II) hergestellt wird;
    • (ii) optional einem oder mehreren Vernetzern, z. B. einem oder mehreren Vernetzern der Formel (II):
      Figure 00270001
      wobei R1 eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe ist, wobei diese Gruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional zum Zwecke des Polymerisationsverfahrens in geeigneter Weise geschützt sind; und wobei R1 eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) ist und R1 ein Spacermolekül umfassen kann, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen, und wobei R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe sind, wobei diese Gruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional zum Zwecke des Polymerisationsverfahrens in geeigneter Weise geschützt sind; und wobei R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) sind und R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander ein Spacermolekül umfassen können, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen, und
    • (iii) einem oder mehreren elektronenarmen Olefinen der Formel (V):
      Figure 00280001
      wobei R6 eine elektronenziehende Gruppe, wie etwa Carbonyl, Carboxyl, Carbamoyl, Nitro, Cyano, Imino, Imido oder eine beliebige andere, ähnliche Gruppe ist oder Derivate hiervon darstellt, und wobei R7 und R8 unabhängig voneinander Wasserstoff oder elektronenziehende Gruppen, wie etwa Carbonyl, Carboxyl, Carbamoyl, Nitro, Cyano, Imino, Imido oder eine beliebige andere, ähnliche Gruppe sind oder Derivate hiervon darstellen.
  • Bei diesem Aspekt werden Vinylether wie oben beschrieben (Strukturen gemäß den Formeln I, II und IV und mit den genannten strukturellen Erfordernissen und Variationen) für die genannten Anwendungen durch die radikalische Co-Polymerisation solcher Vinylether (d. h. der Monomere der Formel (I) und/oder der Formel (IV)), in Polymere eingebaut, optional zusammen mit den entsprechenden Vernetzern (z. B. Vernetzern der Formel (II)) und elektronenarmen Olefinen gemäß Formel (V):
    Figure 00280002
    wobei R6 eine elektronenziehende Gruppe, wie etwa Carbonyl, Carboxyl, Carbamoyl, Nitro, Cyano, Imino, Imido oder eine beliebige andere, ähnliche Gruppe ist oder Derivate hiervon darstellt,
    und
    wobei R7 und R8 unabhängig voneinander Wasserstoff oder elektronenziehende Gruppen, wie etwa Carbonyl, Carboxyl, Carbamoyl, Nitro, Cyano, Imino, Imido oder eine beliebige andere, ähnliche Gruppe sind oder Derivate hiervon darstellen.
  • Beispiele von zu verwendenden Comonomeren gemäß Formel (V) beinhalten, ohne hierauf beschränkt zu sein, Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure und Ester, die von Maleinsäure abgeleitet sind, Maleimid, N-substituierte Maleimide, Maleinsäure-bisamide, N-substituierte Maleinsäure-bisamide, Acrylnitril, Acrolein, Methylvinylketon, Cyclohex-2-enon, Acrylsäure, Acrylamid und N- substituierte Acrylamide, Methacrylsäure und Ester, die von Methacrylsäure abgeleitet sind, Cyanoacrylate und Nitroethen und beliebige Derivate hiervon.
  • Ohne sich hier theoretisch festlegen zu wollen, wird eine veranschaulichende Zeichnung des Netzwerks, das typischerweise durch eine Co-Polymerisation solcher Monomere erzeugt wird, in Formel (VI) gezeigt:
    Figure 00290001
  • Bevorzugte Strukturen für die R1-Gruppen in Formel (I) sind, ohne hierauf beschränkt zu sein, entweder monomere oder oligomere Ether (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear), und bevorzugt sind R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder entweder monomere oder oligomere Ether (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear).
  • Funktionelle Stellen, wie zuvor definiert, können über das Vinylether-Monomer eingebaut werden, wie zuvor diskutiert, oder über das Comonomer gemäß Formel (V) oder über beide. Im letztgenannten Fall können verschiedene funktionelle Stellen vorliegen, um orthogonale Verfahren zu erlauben.
  • Bei diesem zweiten Aspekt kann/können das/die Monomer(e) z. B. ausgewählt werden aus 1,4-Butandiol-Vinylether, Butylvinylether oder beliebigen Derivaten hiervon, enthaltend Gruppen, wie etwa Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl- oder substituierte Arylalkylgruppen, wobei diese Gruppen substituiert sind mit Alkyl oder beliebigen Derivaten, Hydroxy, Mercapto, Amino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl und beliebigen Derivaten hiervon oder einer beliebigen anderen Gruppe, die leicht durch in der organischen Synthese gebräuchlich verwendete Reaktionen weiter funktionalisiert werden kann, und wobei diese Gruppen optional in geeigneter Weise für die Zwecke der Polymerisationsreaktion geschützt werden.
  • Bei diesem zweiten Aspekt kann/können das/die Monomer(e) z. B. ausgewählt werden aus Ethylenglykol-Vinylether, Ethylvinylether oder beliebigen Derivaten hiervon, enthaltend Alkyl-, Aryl-, Arylalky-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppen oder eine beliebige andere Gruppe, die leicht durch in der organischen Synthe se gebräuchlich verwendete Reaktionen weiter funktionalisiert werden kann, und wobei diese Gruppen optional in geeigneter Weise für die Zwecke der Polymerisationsreaktion geschützt werden.
  • Bei diesem zweiten Aspekt kann/können der/die Vernetzer z. B. ausgewählt werden aus 1,4-Butandiol-Divinylether oder beliebigen Derivaten hiervon, enthaltend Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppen, oder aus einer beliebigen anderen Gruppe, die leicht durch in der organischen Synthese gebräuchlich verwendete Reaktionen weiter funktionalisiert werden kann, und wobei diese Gruppen optional in geeigneter Weise für die Zwecke der Polymerisationsreaktion geschützt werden.
  • Bei diesem zweiten Aspekt kann/können der/die Vernetzer z. B. ausgewählt werden aus Ethylenglykol-Divinylether, 1,3-Propandiol-Divinylether, 1,5-Pentandiol-Divinylether, 1,6-Hexandiol-Divinylether, 1,7-Heptandiol-Divinylether, 1,8-Octandiol-Divinylether, Diethylenglykol-Divinylether, Triethylenglykol-Divinylether, Tetraethylenglykol-Divinylether oder beliebigen Derivaten hiervon, enthaltend Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppen, oder eine beliebige andere Gruppe, die leicht durch in der organischen Synthese gebräuchlich verwendete Reaktionen weiter funktionalisiert werden kann, und wobei diese Gruppen optional in geeigneter Weise für die Zwecke der Polymerisationsreaktion geschützt werden.
  • Im Verlauf des Copolymerisationsverfahrens dieses zweiten Aspekts können die Beladungsniveaus über das Zuführungsverhältnis im Polymerisationsverfahren in geeigneter Weise angepasst werden, und diese werden bevorzugt höher sein als 1 mmol an funktioneller Stelle/g fertigem Harz, was besser ist als das, was bislang für polare Harze für die SPOS möglich war.
  • Bevorzugt werden die Niveaus der Vernetzung bei diesem zweiten Aspekt zwischen 0,5% und 10% an Vernetzer (II) variieren, jedoch sind andere Niveaus der Vernetzung und sogar ganz fehlende Vernetzung ebenfalls vom Schutzumfang dieser Erfindung abgedeckt. Bevorzugt sind die Vernetzer so, wie zuvor definiert, jedoch liegen andere Vernetzer, wie etwa, ohne hierauf beschränkt zu sein, Divinylbenzol oder beliebige andere, von Styrol abgeleitete Vernetzer ebenfalls im Schutzumfang dieser Erfindung. Bei einer Ausführungsform wird der Vernetzer ausgewählt unter Divinylbenzol, Bisacrylaten und Bisacrylamiden.
  • Für das Polymerisationsverfahren dieses zweiten Aspekts werden Monomere, wie oben beschrieben, im gewünschten Zuführungsverhältnis typischerweise in einem geeigneten Lö sungsmittel für die radikalische Polymerisation gelöst, wie etwa, ohne hierauf beschränkt zu sein, Dichlormethan, Toluol, Acetonitril, Xylen, Chlorbenzol, Anisol, Tetrahydrofuran, Diethylether, DMSO, DMF, Ethanol, Methanol, Dioxan, Diglykolether, Wasser, Silikone, überkritisches CO2 oder ionische Flüssigkeiten.
  • Die Starter können jedweder gebräuchlich verwendete Starter für die radikalische Polymerisation sein, wie etwa, ohne hierauf beschränkt zu sein, AIBN (Azoisobutyronitril), BPO (Benzoylperoxid), Kaliumpersulfat und UV-Bestrahlung oder jedwedes andere gebräuchlich verwendete Verfahren, wie es Fachleuten auf dem Gebiet der freien radikalischen und lebenden freien radikalischen Polymerisation bekannt ist.
  • Bei diesem zweiten Aspekt liegen die Polymerisationstemperaturen normalerweise zwischen 0°C und 120°C, in Abhängigkeit von den verwendeten Monomeren, Startern und Lösungsmitteln, wie es Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist.
  • Bei diesem zweiten Aspekt erfordern alle Polymerisationsverfahren den Ausschluss von Sauerstoff oder jedwedem anderen Radikal-Quencher, wie es gebräuchlicherweise auf dem Gebiet der freien radikalischen oder lebenden freien radikalischen Polymerisation bekannt ist.
  • Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Polymere können gebildet werden durch die Copolymerisation eines oder mehrerer Monomere der Formel (I) oder (IV) im gewünschten Verhältnis, um kontrollierte und geeignete Beladungsniveaus zu erzeugen, bevorzugt von bis zu 8,5 mmol/g.
  • Die Polymere gemäß der vorliegenden Erfindung können z. B. durch Massepolymerisation hergestellt werden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Polymer bereit, das ein Netzwerk umfasst, das durch die Formel (III) dargestellt wird:
    Figure 00320001
    wobei R1 eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe ist, wobei die substituierten Gruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional geschützt sind; und wobei R1 optional eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) ist und R1 optional ein Spacermolekül umfasst, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen,
    und
    wobei R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe sind, wobei die substituierten Gruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional geschützt sind, und wobei R2 und R3 optional und unabhängig voneinander eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) sind und R2, R3, R4 und R5 optional und unabhängig voneinander ein Spacermolekül umfassen können, um funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Polymer bereit, das Einheiten umfasst, die durch die Formel (VII) dargestellt sind:
    Figure 00330001
    wobei R1 eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe ist, wobei die Substituentengruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional geschützt sind; und wobei R1 optional eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) ist und R1 optional ein Spacermolekül umfasst, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen,
    und
    wobei R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe sind, wobei die Substituentengruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional geschützt sind, und wobei R2 und R3 optional und unabhängig voneinander eine monomere oder oligomere Struktur sind (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) und R2 und R3 optional und unabhängig voneinander ein Spacermolekül umfassen, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Polymer bereit, das ein Netzwerk umfasst, das durch die Formel (VI) dargestellt ist:
    Figure 00340001
    wobei R1 eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe ist, wobei die substituierten Gruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional geschützt sind; und wobei R1 optional eine monomere oder oligomere Struktur (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) ist und R1 optional ein Spacermolekül umfasst, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen,
    und
    wobei R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alicyclische, Heteroaryl-, heterocyclische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl, substituierte alicyclische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterocyclische oder substituierte Arylalkylgruppe sind, wobei die substituierten Gruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder beliebigen Derivaten hiervon, und wobei die Gruppen optional geschützt sind, und wobei R2 und R3 optional und unabhängig voneinander eine monomere oder oligomere Struktur sind (verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear) und R2, R3, R4 und R5 optional und unabhängig voneinander ein Spacermolekül umfassen, das befähigt ist, funktionelle Gruppen für die Anheftung einer oder mehrerer C/MOI zu tragen,
    wobei R6 eine elektronenziehende Gruppe, wie etwa Carbonyl, Carboxyl, Carbamoyl, Nitro, Cyano, Imino, Imido oder eine beliebige andere, ähnliche Gruppe ist oder ein Derivat hiervon darstellt, und
    wobei R7 und R8 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine elektronenziehende Gruppe, wie etwa Carbonyl, Carboxyl, Carbamoyl, Nitro, Cyano, Imino, Imido oder eine beliebige andere, ähnliche Gruppe sind oder ein Derivat hiervon darstellen.
  • Beispiele:
  • Die vorliegende Erfindung wird nun rein beispielhaft beschrieben, wobei Bezug auf die folgenden Figuren genommen wird:
  • 1 – welche die Reaktionsabfolge 1 darstellt;
  • 2 – welche die Reaktionsabfolge 2 darstellt;
  • 3 – welche die Reaktionsabfolge 3 darstellt;
  • 4 – welche die Reaktionsabfolge 4 darstellt;
  • 5 – welche die Reaktionsabfolge 5 darstellt; und
  • 6 – welche die Reaktionsabfolge 6 darstellt.
  • Hier ist es so, dass:
    • Reaktionsabfolge 1 die Beispiele 1 bis 3 darstellt.
    • Reaktionsabfolge 2 Beispiel 4 darstellt.
    • Reaktionsabfolge 3 Beispiel 7 darstellt.
    • Reaktionsabfolge 4 die Beispiele 8 und 9 darstellt.
    • Reaktionsabfolge 5 die Beispiele 10 bis 17 darstellt.
    • Reaktionsabfolge 6 die Beispiele 18 bis 21 darstellt.
  • In größerem Detail:
  • Die Beispiele 1 bis 6 und Beispiel 22 betreffen die Herstellung vernetzter Polymere (Formel III) gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, der kationischen Polymerisation von Vinylethern. Die Synthese solcher Polymere, chemische Stabilitätsstudien und ihr Quellen in verschiedenen Lösungsmitteln werden beschrieben.
  • Die Beispiele 7 bis 17 betreffen die Herstellung funktioneller, vernetzter Polymere (Formel III) gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, der kationischen Polymerisation von Vinylethern. Ihre nach der Polymerisation erfolgende Funktionalisierung mit verschiedenen funktionellen Gruppen, die Bestimmung ihres Beladungsniveaus und ihre Verwendung bei der Festphasensynthese werden beschrieben.
  • Die Beispiele 18 bis 21 betreffen die Herstellung vernetzter Polymere (Formel V) gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, der radikalischen Copolymerisation von Vinylethern mit elektronenarmen Olefinen.
  • In den Beispielen werden die folgenden Abkürzungen verwendet:
    • 4HAP
    4-Hydroxyacetophenon
    AcBDVE
    (4-Acetoxy)butylvinylether
    AIBN
    Azoisobutyronitril
    BDDVE
    1,4-Butandiol-Divinylether
    BuVE
    Butylvinylether
    DCM
    Dichlormethan
    DIBAL-H
    Diisopropyl-Aluminiumhydrid
    DIPCDI
    Diisopropylcarbodiimid
    DIPEA
    N,N-Diisopropylethylamin
    DMA
    Poly-Dimethyl-Acrylamidharz (Sheppard's Harz)
    DMF
    N,N-Dimethylformamid
    DMSO
    Dimethylsulfoxid
    GC
    Gaschromatographie
    HMPA
    4-(Hydroxymethyl)phenoxyessigsäure
    HOBt
    N-Hydroxybenzotriazol
    HPLC
    Hochleistungsflüssigchromatographie
    IR
    Infrarotspektroskopie
    m-CPBA
    3-Chlorperoxybenzoesäure
    MeBDVE
    (4-Methoxy)butylvinylether
    MS
    Massenspektrometrie
    NMR
    Kernmagnetische Resonanz
    SLURPS
    Harze mit überlegener Flüssigkeitsaufnahme für die Poly mer-gestützte Synthese
    SPOS
    Organische Festphasensynthese
    TBTU
    2-(1H-Benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium-tetrafluorborat
    TFA
    Trifluoressigsäure
    THF
    Tetrahydrofuran
    TNBS
    2,4,6-Trinitrobenzolsulphonsäure
    VBA
    4-Vinylbenzoesäure
  • Beispiel 1:
  • Kationische Polymerisation von Butylvinylether (BuVE) und 1,4-Butandiol-Divinylether (BDDVE):
  • In einen getrockneten 50 ml-Rundbodenkolben unter Stickstoff bei –78°C wurden getrocknetes Dichlormethan (10 ml), Butylvinylether (BuVE) (6,871 g, 68,60 mmol) und 1,4-Butandiol-Divinylether (BDDVE) (200 mg, 1,40 mmol, 2% Vernetzer) gegeben. Es wurde TiCl4 (76 mg, 0,40 mmol) hinzugegeben, und man ließ das Gemisch für 2 Stunden unter Stickstoff stehen, nachdem die Gelbildung erfolgt war. Danach wurde gekühltes NH3 (35% in H2O, 0,88 g/ml; 0,5 ml) in MeOH (4 ml) hinzugegeben. Man ließ das Gemisch sich auf Raumtemperatur erwärmen, filtrierte und wusch mehrere Male mit Dichlormethan, Tetrahydrofuran, Ethanol, Aceton, Ethylacetat und Diethylether. Das endgültige Gel wurde unter Vakuum getrocknet. Der schließliche Feststoff ist ein gebrochen weißer, klebriger Feststoff, der an Glas und Kunststoffen, nicht jedoch an Metallen anhaftet. Im gequollenen Zustand ist das Gel sehr leicht zu handhaben und zu filtrieren. Die unter den gleichen Bedingungen erfolgende Polymerisation mit Et2O:BF3 (57 mg, 0,40 mmol) erbrachte ein reineres Produkt mit den gleichen Eigenschaften. Umsetzung: 100% des Ausgangsmaterials wurden in polymere Strukturen umgesetzt, wie mittels NMR und GC-Analyse des Rohfiltrats überwacht. Ausbeute an Gel: > = 70% Makrogel (der Rest sind Mikrogele, die von dem Makrogel abgetrennt wurden. Diese Materialien sind auch nützlich als ein abweichendes Format des gleichen Trägers, und ihre Synthese kann optimiert werden, wie es Fachleuten bekannt ist). Das Produkt kann durch die Behandlung mit m-CPBA-Lösung in Dichlormethan entfärbt werden, ohne dass es – wie durch NMR überwacht – zu Veränderungen der Struktur oder zu Veränderungen der Quelleigenschaften kommt.
    1H-NMR (270 MHz, CDCl3), ⌈ (ppm): 3,54 (breites s, 0,4H, CH-O); 1,56 (breites s, CH2), 1,02 (breites s, CH3).
    13C-NMR (67,5 MHz, CDCl3), ⌈ (ppm): 73,8 (scharf, CH2-O); 69,1 (Rückgrat, CH-O), 40,8 (breit, Rückgrat, CH2); 32,7 (scharf, CH2CH2-O); 19,8 (scharf, CH2CH2CH2-O); 14,2 (scharf, CH3).
  • Beispiel 2:
  • Kanonische Polymerisation von (4-Methoxy)butylvinylether (MeBDVE) und 1,4-Butandiol-Divinylether (BDDVE):
  • In einen getrockneten 50 ml-Rundbodenkolben unter Stickstoff bei –78°C wurden getrocknetes Dichlormethan (10 ml), MeBDVE (8,930 g, 68,60 mmol) und BDDVE (200 mg, 1,40 mmol, 2% Vernetzer) gegeben. TiCl4 (76 mg, 0,40 mmol) wurde hinzugegeben, und man ließ das Gemisch für 2 Stunden unter Stickstoff stehen, nachdem die Gelbildung erfolgt war. Danach wurde gekühltes NH3 (35% in H2O, 0,88 g/ml; 0,5 ml) in MeOH (4 ml) hinzugegeben. Man ließ das Gemisch sich auf Raumtemperatur erwärmen, filtrierte und wusch mehrere Male mit Dichlormethan, Tetrahydrofuran, Ethanol, Aceton, Ethylacetat und Diethylether. Das endgültige Gel wurde unter Vakuum getrocknet. Der schließliche Feststoff ist ein gebrochen weißer, klebriger Feststoff, der an Glas und Kunststoffen, nicht jedoch an Metallen anhaftet. Im gequollenen Zustand ist das Gel sehr leicht zu handhaben und zu filtrieren. Die unter den gleichen Bedingungen erfolgende Polymerisation mit Et2O:BF3 (57 mg, 0,40 mmol) erbrachte ein reineres Produkt mit den gleichen Eigenschaften. Umsetzung: 100% des Ausgangsmaterials wurden in polymere Strukturen umgesetzt, wie mittels NMR und GC-Analyse des Rohfiltrats überwacht. Ausbeute an Gel: > = 70% Makrogele (der Rest sind Mikrogele, die von dem Makrogel abgetrennt wurden. Diese Materialien sind auch nützlich als ein abweichendes Format des gleichen Trägers, und ihre Synthese kann optimiert werden, wie es Fachleuten bekannt ist). Das Produkt kann durch die Behandlung mit m-CPBA-Lösung in Dichlormethan entfärbt werden, ohne dass es – wie durch NMR überwacht – zu Veränderungen der Struktur oder zu Veränderungen der Quelleigenschaften kommt.
    1H-NMR (270 MHz, CDCl3), ⌈ (ppm): 3,46 (breites s, 1,13H, CH-O); 1,77 (breites s, 0,96H, CH2).
    13C-NMR (67,5 MHz, CDCl3), ⌈ (ppm): 73,9 (CH2-O); 68,8 (breit, Rückgrat, CHO), 58,7 (scharf, O-CH3); 40,7 (breit, Rückgrat, CH2); 27,2 (scharf, CH2CH2-O).
  • Beispiel 3:
  • Kationische Polymerisation von (4-Acetoxy)butylvinylether (AcBDVE) und 1,4-Butandiol-Divinylether (BDDVE):
  • In einen getrockneten 50 ml-Rundbodenkolben unter Stickstoff bei –78°C wurden getrocknetes Dichlormethan (10 ml), AcBDVE (10,852 g, 68,600 mmol) und BDDVE (200 mg, 1,40 mmol, 2% Vernetzer) gegeben. TiCl4 (76 mg, 0,40 mmol) wurde hinzugegeben, und man ließ das Gemisch für 2 Stunden unter Stickstoff stehen, nachdem die Gelbildung erfolgt war. Danach wurde gekühltes NH3 (35% in H2O, 0,88 g/ml; 0,5 ml) in MeOH (4 ml) hinzugegeben. Man ließ das Gemisch sich auf Raumtemperatur erwärmen, filtrierte und wusch mehrere Male mit Dichlormethan, Tetrahydrofuran, Ethanol, Aceton, Ethylacetat und Diethylether. Das endgültige Gel wurde unter Vakuum getrocknet. Der schließliche Feststoff ist ein gebrochen weißer, klebriger Feststoff, der an Glas und Kunststoffen, nicht jedoch an Metallen anhaftet. Im gequollenen Zustand ist das Gel sehr leicht zu handhaben und zu filtrieren. Die unter den gleichen Bedingungen erfolgende Polymerisation mit Et2O:BF3 (57 mg, 0,40 mmol) erbrachte ein reineres Produkt mit den gleichen Eigenschaften. Umsetzung: 100% des Ausgangsmaterials wurden in polymere Strukturen umgesetzt, wie mittels NMR und GC-Analyse des Rohfiltrats überwacht. Ausbeute an Gel: > = 70% Makrogele (der Rest sind Mikrogele, die von dem Makrogel abgetrennt wurden. Diese Materialien sind auch nützlich als ein abweichendes Format des gleichen Trägers, und ihre Synthese kann optimiert werden, wie es Fachleuten bekannt ist). Das Produkt kann durch die Behandlung mit m-CPBA-Lösung in Dichlormethan entfärbt werden, ohne dass es – wie durch NMR überwacht – zu Veränderungen der Struktur oder zu Veränderungen der Quelleigenschaften kommt.
    1H-NMR (270 MHz, CDCl3), ⌈ (ppm): 4,07 (breites s, CH2OAc); 3,51 (breites s, CHO); 2,04 (breites s, COCH3); 1,67 (breites s, CH2).
    13C-NMR (67,5 MHz, CDCl3), ⌈ (ppm): 171,1 (scharf, C=O); 73,8 (CH2-O); 68,3 (breit, Rückgrat, CH-O), 64,3 (scharf, AcO-CH2); 40,4 (breit, Rückgrat, CH2); 26,9 (scharf, CH2CH2-OAc); 25,8 (scharf, CH2CH2-O); 21,0 (scharf, COCH3).
  • Beispiel 4:
  • Synthese von 1,4-Butandiol-Vinylether-(BDVE)-Gel über die Hydrolyse des in Beispiel 3 erzeugten Gels:
  • AcBDVE-Gel (siehe Beispiel 3, 6,0 g, etwa 37 Mol-Äquivalent an -OAc) wurde in einem Gemisch aus Methanol/Wasser (150 ml, 3/1 Vol.), enthaltend KOH (12,0 g, 215 mmol), suspendiert. Das Gemisch wurde unter Rückfluss für 24 h sanft gerührt. Nach dieser Zeitspanne wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und filtriert. Das Gel wurde mit Methanol gewaschen, bis das Filtrat neutral war. Dann wurde das Gel mehrere Male mit THF und Et2O gewaschen und unter Vakuum getrocknet. Der schließliche Feststoff ist klebrig und haftet an Glas und Kunststoffen, nicht jedoch an Metallen an. Im gequollenen Zustand ist das Gel sehr leicht zu handhaben und zu filtrieren. Umsetzung: 100% Hydrolyse, wie mittels NMR und IR überwacht.
    1H-NMR (270 MHz, CDCl3), ⌈ (ppm): 4,61 (Schulter, CH2O); 3,52 (breites s, CH-O und OH); 1,55 (breites s, CH2).
    13C-NMR (67,5 MHz, CDCl3), ⌈ (ppm): 78,2 (breit, CH2-O); 70,0 (breit, C-O); 61,9 (Rückgrat, CH-O), 40,0 (breit, schwaches Signal, Rückgrat, CH2); 29,2 (breit, CH2CH2-O); 26,5 (breit, CH2CH2-O).
  • Beispiel 5:
  • Chemische Stabilitätsstudien:
  • Bei den ersten Anwendungen dieser Polymere für die Festphasensynthese wäre das Polymer der Wahl dasjenige, das durch die Polymerisation von (4-Methoxy)butylvinylether (MeBDVE) hergestellt wird, wie in Beispiel 2 beschrieben. Dieses Monomer würde die strukturellen Merkmale des endgültigen Trägers bereitstellen, wobei einige andere für die funktionellen Stellen verwendet würden. Aus diesem Grund wurden die chemischen Stabilitätsstudien unter Verwendung des in Beispiel 2 erzeugten Polymers durchgeführt. Zu diesem Zweck wurde das besagte Polymer bei Raumtemperatur für 4 h mit einer Reihe chemisch gebräuchlicher Reagenzien (> 20 mmol Reagens/g Harz) behandelt. Das Harz zeigte, dass es gegenüber m-CPBA (gesättigte Lösung in CH2Cl2), wässriger NaOH (2,5 M), wässriger HCl (10%), DIBAL-H (1M in CH2Cl2), CH3I, Ac2O, TFA (50 Vol-% in CH2Cl2), TFA und n-BuLi (2,5 M in Hexan) stabil war.
  • Beispiel 6:
  • Quell-Studien:
  • Um die Tatsache zu beweisen, dass diese Polymere aufgrund der Tatsache, dass ihr Quellverhalten in allen Arten von Lösungsmitteln optimal ist, gute Träger für die Festphasensynthese bereitstellen werden, wurden die in den Beispielen 1–4 hergestellten Polymere im Hinblick auf ihr Quellverhalten untersucht. Es erfolgten Vergleiche mit einem Polystyrolharz (2% Vernetzung mit Divinylbenzol), das auf dieselbe Weise hergestellt wurde, wie es in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben ist.
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt: Tabelle 1. Quell-Studien
    Quell-Verhältnisse (ml/g)a
    Lösungsmittel Gele
    PS (4-Methoxy)-Butylvinylether-Gel (4-Acetoxy)-Butylvinylether-Gel Butylvinylether-Gel 1,4-Butandiol-Vinylether-Gel (hydrolysiertes Gel)
    Hexan 0,3 1,7 0,4 4,2 0,2
    Toluol 6,3 11,4 11,1 7,4 0,4
    Ether 1,4 6,8 1,6 6,3 0,2
    Chloroform 6,0 12,7 21,3 8,1 1,0
    Ethylacetat 2,9 7,8 12,5 5,5 0,6
    THF 5,6 10,8 15,1 8,2 1,3
    Dichlormethan 5,3 11,3 18,8 7,8 0,7
    Aceton 1,3 7,9 12,7 2,4 0,8
    Acetonitril 0,4 4,2 11,6 0,5 0,5
    DMF 3,2 6,0 12,4 0,8 5,6
    DMSO 0,1 0,6 5,8 0,7 6,5
    Ethanol 0,5 7,4 1,7 2,1 5,1
    Methanol 0,4 7,1 3,2 1,2 5,3
    Wasser 0,4 1,5 1,7 0,7 3,4
    • a Vorab gewogene, gebrochene, trockene Harze ließ man für eine Woche im entsprechenden Lösungsmittel äquilibrieren. Nach der Filtration wurde das Gewicht des eingebauten Lösungsmittels gemessen, und die Quell-Verhältnisse (Sw) wurden berechnet als Sw = (Ws – Wd)/(D × Wd), wobei Ws: Gewicht des gequollenen Harzes; Wd: Gewicht des trockenen Harzes; D: Dichte des entsprechenden Lösungsmittels.
  • Wie in Tabelle 1 gezeigt, quellen die meisten Gele in den meisten Lösungsmitteln besser als das Polystyrol (PS)-Gel, insbesondere bei polaren Lösungsmitteln. Das beste Quellverhalten über das gesamte Polaritätsspektrum entspricht dem MeBDVE-Gel (hergestellt in Beispiel 2), das als das Polymer der Wahl für die erste Anwendung bei der SPOS eingeschätzt wurde. Dieses Quellverhalten war bislang unbekannt für ein Polymer, das für die SPOS stabil genug ist, und das die Fähigkeit besitzt, das gewünschte Beladungsniveau mit bis zu 8,5 mmol an Funktionalität/g Harz zu kontrollieren. Es sollte angemerkt werden, dass bei allen Vinyletherträgern das Quellen extrem schnell erfolgt, sobald das getrocknete Gel mit dem entsprechenden Lösungsmittel in Kontakt kommt. Dieses bemerkenswerte Quellverhalten (sowohl kinetisch als auch thermodynamisch), zusammen mit der Fähigkeit, Träger mit hohem Beladungsniveau in einer kontrollierten Weise zu erzeugen, sind die Haupteigenschaften dieser Polymere, was sie von zuvor entwickelten Trägern abgrenzt. Angesichts der Quelleigenschaften dieser Materialien benennen wir diese hiermit als SLURPS (Superior Liquid-Uptake Resins for Polymer-Supported Synthesis; Harze mit überlegener Flüssigkeitsaufnahme für die Polymer-gestützte Synthese).
  • Beispiel 7:
  • Synthese eines funktionellen Harzes, SLURPS-Ac (Acetat-geschütztes SLURPS):
  • Um ein funktionelles Harz zu synthetisieren, wurden MeBDVE (7,108 g, 55,00 mmol) und AcBDVE (2,215 g 14,00 mmol) mit BDDVE (2 Mol-% an Vernetzer, 200 mg, 1,40 mmol) in trockenem Dichlormethan unter Stickstoff bei –78°C und unter Zugabe von TiCl4 (76 mg, 0,4 mmol) kationisch copolymerisiert. Nachdem die Gelbildung erfolgt war, ließ man das Gemisch für 2 Stunden unter Stickstoff stehen. Danach wurde gekühltes NH3 (35% in H2O, 0,88 g/ml; 0,5 ml) in MeOH (4 ml) hinzugegeben. Man ließ das Gemisch sich auf Raumtemperatur erwärmen, filtrierte und wusch mehrere Male mit Dichlormethan, Tetrahydrofuran, Ethanol, Aceton, Ethylacetat und Diethylether. Das endgültige Gel wurde unter Vakuum getrocknet. Der schließliche Feststoff ist ein gebrochen weißer, klebriger Feststoff, der an Glas und Kunststoffen, nicht jedoch an Metallen anhaftet. Im gequollenen Zustand ist das Gel sehr leicht zu handhaben und zu filtrieren. Die unter den gleichen Bedingungen erfolgende Polymerisation mit Et2O:BF3 (57 mg, 0,40 mmol) erbrachte ein reineres Produkt mit den gleichen Eigenschaften. Umsetzung: 100% des Ausgangsmaterials wurden in polymere Strukturen umgesetzt, wie mittels NMR und GC-Analyse des Rohfiltrats überwacht. Ausbeute an Gel: > = 70% Makrogele (der Rest sind Mikrogele, die von dem Makrogel abgetrennt wurden. Diese Materialien sind auch nützlich als ein abweichendes Format des gleichen Trägers, und ihre Synthese kann optimiert werden, wie es Fachleuten bekannt ist). Das Produkt kann durch die Behandlung mit m-CPBA-Lösung in Dichlormethan entfärbt werden, ohne dass es – wie durch NMR überwacht – zu Veränderungen der Struktur oder zu Veränderungen der Quelleigenschaften kommt. Das gewählte Zuführungsverhältnis war so, dass bei weiterer Funktionalisierung ein Harz von 1,5 mmol/g bereitgestellt wurde.
  • Daher wurde das funktionelle Harz als SLURPS-Ac (1.5) bezeichnet. (Anmerkung: Bei den nachfolgenden Beispielen zeigen die Zahlen in Klammern die Beladungsniveaus des Ausgangsharzes, weniger das faktische Beladungsniveau des entsprechenden Harzes). Die NMR zeigte den Einbau beider Monomere.
  • Beispiel 8:
  • Synthese von SLURPS-OH (1.5) durch Hydrolyse von SLURPS-Ac (1.5):
  • SLURPS-Ac(1.5)-Gel (5,5 g, etwa 8,0 mmol -OAc) wurde mit einem Gemisch aus EtOH/H2O (120 ml, 5/1 Vol.) gequollen, es wurde KOH (3,0 g, 53 mmol) hinzugegeben, und das Gemisch wurde für 24 h unter sanftem Rühren am Rückfluss erhitzt. Danach wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und das Gel wurde mit EtOH/H2O (150 ml, 2/1) filtriert und gewaschen, bis der pH-Wert der Filtrate neutral war. Dann wurde das Gel mit EtOH (3 × 100 ml), THF (3 × 100 ml) und Et2O (3 × 100 ml) gewaschen. Das Gel wurde unter Vakuum getrocknet. Umsetzung zum Alkohol: 100%. Ausbeute: 70–100% (wobei der Rest Mikrogelmaterial ist).
  • Beispiel 9:
  • Synthese von SLURPS-Br:
  • Beispiel 9a: Synthese von SLURPS-Br (1.5)
  • SLURPS-OH (1.5) (2,0 g, etwa 3,0 mmol) wurde in DCM (60 ml) suspendiert und mit Triphenylphosphin (4,0 g, 15 mmol) und Imidazol (1,0 g, 15 mmol) behandelt. Nachdem die Reagenzien gelöst waren, wurde die Suspension in einem Wasserbad auf 10°C abgekühlt und tropfenweise mit Br2 (0,80 ml, 2,4 g, 15 mmol) behandelt. Man ließ den Reaktionsansatz über Nacht bei Raumtemperatur rühren. Das Harz wurde filtriert und mit DMF, H2O, DMF, Aceton, THF und DCM (jeweils 3 × 60 ml) gewaschen und dann unter Vakuum getrocknet. Die NMR und IR zeigten die Umsetzung zu Bromid. Die Elementar-Mikroanalyse zeigte, dass das Harz 1,5 mmol Br/g enthält, genau wie in Beispiel 7 geplant.
  • Beispiel 9b: Synthese von SLURPS-Br (8.5)
  • SLURPS-OH (8.5), wie in Beispiel 4 produziert, (10 g, etwa 85 mmol -OH) wurde in DCM (350 ml) suspendiert und mit Triphenylphosphin (111,5 g, 425,0 mmol) und Imidazol (29,0 g, 425 mmol) behandelt. Nachdem die Reagenzien gelöst waren, wurde die Suspension in einem Wasserbad auf 10°C abgekühlt und tropfenweise mit Br2 (22,0 ml, 68,0 g, 425 mmol) behandelt. Man ließ den Reaktionsansatz über Nacht bei Raumtemperatur rühren. Das Harz wurde filtriert und mit DMF, H2O, DMF, Aceton, THF und DCM (jeweils 4 × 200 ml) gewaschen und dann unter Vakuum getrocknet. Die NMR und IR zeigten die Umsetzung zu Bromid.
  • Beispiel 10:
  • Synthese von SLURPS-VBA (1.5) durch Anheftung von 4-Vinylbenzoesäure an SLURPS-Br (1.5):
  • Trockenes SLURPS-Br (1.5) (500 mg, etwa 0,750 mmol), 4-Vinylbenzoesäure (VBA) (300 mg, 2,00 mmol) und Cs2CO3 (500 mg, 1,50 mmol) wurden mit trockenem DMF (10 ml) unter N2 gemischt, und das Gemisch wurde auf 70°C erwärmt. Man ließ den Reaktionsansatz über Nacht bei dieser Temperatur sanft rühren. Nach dieser Zeitspanne wurde das Reaktionsgemisch auf RT abgekühlt, und das Harz wurde filtriert. Das Harz wurde mit Wasser (3 × 30 ml), DMF (3 × 30 ml), Wasser (3 × 30 ml), EtOH (3 × 30 ml), MeOH (3 × 30 ml), THF (3 × 30 ml), DCM (3 × 30 ml) und Et2O (3 × 30 ml) gewaschen und dann unter Vakuum getrocknet.
  • Der Einbau wurde durch IR und durch Spaltung mittels sanften Erhitzens in K2CO3/MeOH, gefolgt von Filtration, überprüft. Das Filtrat wurde eingedampft, und der Rückstand wurde mit verdünnter HCl-Lösung neutralisiert. Der neutralisierte Rückstand wurde mit EtOAc extrahiert und mit MgSO4 getrocknet. Danach wurde das Lösungsmittel verdampft, und der Rückstand wurde unter Vakuum getrocknet und entsprach der erwarteten Menge an 4-Vinylbenzoesäure, wie durch NMR überwacht.
  • Beispiel 11:
  • Synthese von SLURPS-Wang-OH (1.5) durch Anheftung von Wang-Linker an SLURPS-Br (1.5):
  • SLURPS-Br (1.5) (1,0 g, 1,5 mmol -Br) wurde in DMF (10 ml) suspendiert, und es wurde 4-Hydroxybenzylalkohol (430 mg, 3,50 mmol) hinzugegeben, gefolgt von Natriummethoxid (200 mg, 3,50 mmol). Die Suspension wurde unter sanftem Rühren auf 80°C erhitzt und für 24 h unter Stickstoff auf dieser Temperatur belassen. Nach dieser Zeitspanne wurde das Harz filtriert und mit DMF, Dichlormethan, Methanol, wiederum mit Dichlormethan und schließlich mit Et2O (jeweils 3 × 50 ml) gewaschen. Danach wurde das Harz unter Vakuum getrocknet. Der Einbau des Linkers wurde durch IR überwacht (siehe auch Beispiel 12).
  • Beispiel 12:
  • Synthese von SLURPS-Wang-4HAP durch Anheftung von 4-Hydroxyacetophenon an SLURPS-Wang-OH (1.5):
  • SLURPS-Wang-OH (1.5) (0,5 g, etwa 0,7 mmol -OH) wurde mit einer Lösung von Triphenylphosphin (0,90 g, 3,4 mmol) in THF (20 ml) bei 0°C unter Stickstoff gemischt. DEAD (0,40 ml, 0,40 g, 2,5 mmol) wurde tropfenweise bei derselben Temperatur hinzugegeben, und das Gemisch wurde für 15 Minuten sanft gerührt. Eine Lösung von 4-Hydroxyacetophenon (4-HAP) (310 mg, 2,25 mmol) in THF (5 ml) wurde tropfenweise hinzugegeben, und das Gemisch wurde für 24 h sanft gerührt, was es ihm ermöglichte, Raumtemperatur zu erreichen. Nach dieser Zeitspanne wurde das Harz filtriert und mit THF, Methanol, wiederum mit THF, Dichlormethan, THF und schließlich mit Et2O (jeweils 3 × 60 ml) gewaschen. Danach wurde das Harz unter Vakuum getrocknet. Der Einbau des Ketons wurde durch IR überwacht.
  • Eine kleine Fraktion des Harzes (50 mg) wurde in TFA (10 ml) suspendiert und für 2 h 30 min unter sanftem Rühren auf Raumtemperatur belassen. Das Harz wurde filtriert und mit Dichlormethan gewaschen (kombinierte Waschschritte: 100 ml). Die vereinten Filtrate wurden eingedampft und unter Vakuum getrocknet. Die NMR- und MS-Analyse des Rückstands zeigte die erwartete Menge an 4-Hydroxyacetophenon.
  • Beispiel 13:
  • Synthese von SLURPS-Phthalimid aus SLURPS-Br:
  • Beispiel 13a: Synthese von SLURPS-Phthalimid (1.5) aus SLURPS-Br (1.5):
  • SLURPS-Br (1.5) (10 g, 15 mmol) wurde in einer Lösung von Kalium-Phthalimid (8,4 g, 45 mmol) und KI (400 mg, 2,40 mmol) in trockenem DMF (200 ml) suspendiert. Das Gemisch wurde über Nacht unter Stickstoff auf 80°C erhitzt. Nach dieser Zeitspanne wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und das Harz wurde filtriert und mit DMF, Ethanol/Wasser (1/1 Vol.), Ethanol, THF, Et2O (jeweils 4 × 100 ml) gewaschen und dann unter Vakuum getrocknet. Die IR zeigte den Einbau von Imido-Bindungen an.
  • Beispiel 13b: Synthese von SLURPS-Phthalimid (8.5) aus SLURPS-Br (8.5):
  • SLURPS-Br (8.5) (10 g, 85 mmol) wurde in einer Lösung von Kalium-Phthalimid (47,6 g, 255 mmol) und KI (2,30 g, 13,6 mmol) in trockenem DMF (300 ml) suspendiert. Das Gemisch wurde über Nacht unter Stickstoff auf 80°C erhitzt. Nach dieser Zeitspanne wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und das Harz wurde filtriert und mit DMF, Ethanol/Wasser (1/1 Vol.), Ethanol, THF, Et2O (jeweils 8 × 100 ml) gewaschen und dann unter Vakuum getrocknet. Die IR zeigte den Einbau von Imido-Bindungen an.
  • Beispiel 14:
  • Synthese von SLURPS-NH2 (1.5) aus SLURPS-Phthalimid (1.5):
  • SLURPS-Phthalimid (1.5) (10 g, etwa 15 mmol) wurde in Ethanol (200 ml) suspendiert. Hydrazin-Monohydrat (2,2 ml, 2,3 g, 45 mmol) wurde hinzugegeben, und das Gemisch wurde über Nacht unter sanftem Rühren am Rückfluss erhitzt. Nach dieser Zeitspanne wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und das Harz wurde filtriert. Das Harz wurde abfiltriert und mit Ethanol, Methanol, wiederum mit Ethanol, THF und Et2O (jeweils 5 × 80 ml) gewaschen und schließlich unter Vakuum getrocknet. Die Reaktion wurde mittels IR überwacht.
  • Beispiel 15:
  • Synthese von SLURPS-NH2 (8.5) aus SLURPS-Phthalimid (8.5):
  • SLURPS-Phthalimid (8.5) (2,0 g, etwa 8,1 mmol) wurde für 3 Tage bei Raumtemperatur in Gegenwart von NaBH4 (1,53 g, 40,5 mmol), 2-Propanol (73 ml) und Wasser (13 ml) gerührt. Dann wurde vorsichtig Essigsäure (8,5 ml) hinzugegeben (es wurde die Bildung von Gas beobachtet), und nach Beendigung der Schaumbildung wurde das Gemisch für 2 Stunden auf 80°C erhitzt. Danach wurde das Harz mit Ethanol (3 × 40 ml), Ethanol-Ammoniak (3 × 40 ml), Ethanol (3 × 40 ml), THF (3 × 40 ml) und Et2O (3 × 40 ml) gewaschen. Das Harz wurde dann über Nacht unter Vakuum bei 40°C getrocknet. Die Reaktion wurde mittels IR überwacht.
  • Beispiel 16:
  • Synthese von SLURPS-HMPA-OH aus SLURPS-NH2:
  • Beispiel 16a: Synthese von SLUPRS-HMPA-OH (1.5) aus SLURPS-NH2 (1.5):
  • Die Reaktion wurde in der gleichen Apparatur durchgeführt wie die Peptidsynthese (siehe folgende Beispiele) und entspricht dem, was in der Literatur beschrieben ist (D. A. Wellings und E. Atherton, Methods in Enzymology, 1997, 289, 44.). Diese Apparatur besteht aus einem gesinterten Trichter geeigneter Größe, die über eine PTFE-Rohrleitung mit einem Dreiwege-Hahn verbunden ist. Der Hahn erlaubt das Einsprudeln von N2 (dient zum Rühren und ebenso dazu, zu verhindern, dass das Reaktionsgemisch durch den Trichter sickert) oder er erlaubt ein Vakuum (Filtration), das alternativ so angelegt werden kann, wie es als passend betrachtet wird. Er ist außerdem mit einem Kolben verbunden, in dem der Flüssigabfall durch Filtration unter Vakuum gesammelt wird. Die „Quickfit"-Verbindungen und Adaptoren werden zusammengebaut, wie es passend ist (der Dreiwege-Hahn besitzt solche angefügten Verbindungen).
  • Für die Reaktion wurde SLURPS-NH2 (1.5) (5,0 g, etwa 8,3 mmol NH2) in einen 200 ml großen, gesinterten Trichter gefüllt. Das Harz wurde dreimal mit DMF gewaschen (das Volumen an DMF war derart, dass das Endvolumen das Zweifache des Volumens des gequollenen Harzbetts betrug), was es dem Harz ermöglichte, zu quellen. Ein Gemisch aus HMPA (3,80 g, 24,9 mmol), HOBt (3,20 g, 23,3 mmol) und DIPCDI (2,7 g, 3,4 ml, 21 mmol) wurde hergestellt, indem man in einer Minimalmenge an DMF löste, dies für 3–5 Minuten stehen ließ und es zu dem gefilterten Harz hinzugab. Die Minimalmenge an DMF wurde hinzugegeben, um die Mobilität von N2 zu erlauben (genug DMF, um eine flexible Aufschlämmung zu erzeugen). Das Gemisch wurde für 1 Stunde stehen gelassen. Danach wurde eine Probe des Harzes durch das Kaiser-Verfahren getestet, das auf dieser Stufe negativ war. Das Harz wurde mit DMF (10 Mal wie zuvor beschrieben) und dann mit Et2O (10 Mal) gewaschen. Das Harz wurde über Nacht bei 40°C unter Vakuum getrocknet. Die IR zeigte die Bildung von Amidgruppen an.
  • Beispiel 16b: Synthese von SLURPS-HMPA-OH (8.5) aus SLURPS-NH2 (8.5)
  • Die Reaktion wurde in der gleichen Apparatur durchgeführt wie die Peptidsynthese (siehe folgende Beispiele) und entspricht dem, was in der Literatur beschrieben ist. Diese Apparatur besteht aus einem gesinterten Trichter geeigneter Größe, die über eine PTFE-Rohrleitung mit einem Dreiwege-Hahn verbunden ist. Der Hahn erlaubt das Einsprudeln von N2 (dient zum Rühren und ebenso dazu, zu verhindern, dass das Reaktionsgemisch durch den Trichter sickert) oder er erlaubt ein Vakuum (Filtration), das alternativ so angelegt werden kann, wie es als passend betrachtet wird. Er ist außerdem mit einem Kolben verbunden, in dem der Flüssigabfall durch Filtration unter Vakuum gesammelt wird. Die „Quickfit"-Verbindungen und Adaptoren werden zusammengebaut, wie es passend ist (der Dreiwege-Hahn besitzt solche angefügten Verbindungen).
  • Für die Reaktion wurde SLURPS-NH2 (8.5) (1,0 g, etwa 8,5 mmol NH2) in einen 200 ml großen, gesinterten Trichter gefüllt. Das Harz wurde dreimal mit DMF gewaschen (das Volumen an DMF war derart, dass das Endvolumen das Zweifache des Volumens des gequollenen Harzbetts betrug), was es dem Harz ermöglichte, zu quellen. Ein Gemisch aus HMPA (3,80 g, 24,9 mmol), HOBt (3,20 g, 23,3 mmol) und DIPCDI (2,7 g, 3,4 ml, 21 mmol) wurde hergestellt, indem man in einer Minimalmenge an DMF löste, dies für 3–5 Minuten stehen ließ und es zu dem gefilterten Harz hinzugab. Die Minimalmenge an DMF wurde hinzugegeben, um die Mobilität von N2 zu erlauben (genug DMF, um eine flexible Aufschlämmung zu erzeugen). Das Gemisch wurde für 1 Stunde stehen gelassen. Danach wurde eine Probe des Harzes durch das Kaiser-Verfahren getestet, das auf dieser Stufe negativ war. Das Harz wurde mit DMF (10 Mal wie zuvor beschrieben) und dann mit Et2O (10 Mal) gewaschen. Das Harz wurde über Nacht bei 40°C unter Vakuum getrocknet. Die IR zeigte die Bildung von Amidgruppen an.
  • Beispiel 17:
  • Festphasen-Synthese von Peptiden unter Verwendung von SLURPS-Harzen:
  • Allgemeines Verfahren:
  • Die oben beschriebene Apparatur für die Anheftung des HMPA-Linkers (Beispiel 16) wurde auch für die Peptidsynthese verwendet (D. A. Wellings und E. Atherton, Methods in Enzymology, 1997, 289, 44). Für die Kopplungsreaktionen war die Gesamtmenge an verwendetem Lösungsmittel ein Minimum, um genug N2-Mobilität bereitzustellen. Bei den Waschschritten oder Entschützungsreaktionen war die Gesamtmenge an verwendetem Lösungsmittel jedes Mal doppelt so groß wie das Volumen des gequollenen Harzbetts.
  • Die Peptidsynthese auf SLURPS-Harzen wurde mit der Peptidsynthese auf einem DMA-Harz (Sheppard's Harz) (DMA-HMPA-OH (0,75 mmol/g)) verglichen.
  • In allen Fällen wurde das folgende Verfahren angewendet (siehe unten für die exakten Mengen):
    Eine geeignete Menge an Harz wurde dreimal mit DMF gewaschen, um dieses zum Quellen zu bringen.
  • Für die erste Aminosäure-Kopplung wurden die Fmoc-geschützte Aminosäure und eine katalytische Menge an DMAP in DMF gelöst. Es wurde DIPCDI hinzugegeben, und das Gemisch wurde auf das Harz gegossen. Man beließ das Gemisch für 1 Stunde unter gelegentlichem Rühren (und "N2-Rühren") auf Raumtemperatur. Danach wurde das Harz mit DMF gewaschen (3 Mal). Die Prozedur wurde wiederholt, und das Harz wurde mit DMF gewaschen (10 Mal).
  • Das Harz wurde für 3 Minuten mit Piperidin (20% v/v in DMF) behandelt, dann abfiltriert und dann wiederum für 7 Minuten behandelt. Danach wurde das Harz mit DMF gewaschen (10 Mal), und es wurde ein qualitativer Test auf -NH2-Gruppen an einer kleinen Harzprobe durchgeführt, um auf ein positives Ergebnis hin zu testen (für gewöhnlich Kaiser-Test, aber auch TNBS, siehe unten).
  • Für die nachfolgenden Aminosäuren wurde das Harz für 20 Minuten mit einem vorab hergestellten Gemisch aus Fmoc-geschützter Aminosäure, TBTU und DIPEA behandelt. Nach dieser Zeitspanne wurde der Kaiser-Test (oder TNBS) an einer kleinen Harzprobe durchgeführt, um auf ein negatives Ergebnis hin zu testen. In dem Fall wurde das Harz mit DMF gewaschen (10 Mal) und für 3 Minuten und dann wiederum für 7 Minuten mit Piperidin (20% in DMF) behandelt. Danach wurde das Harz mit DMF gewaschen (10 Mal), und es wurde der Kaiser-Test durchgeführt, um auf ein positives Ergebnis hin zu testen.
  • Danach wurde das Harz mit Et2O (> 5 Mal) gewaschen, und man ließ es über Nacht unter Vakuum bei 40°C trocknen.
  • Um das Peptid zu spalten, wurde das Harz für 90 Minuten mit einer Lösung aus TFA und Phenol (97,5/2,5% v/w), mit 25 ml pro g Harz, behandelt. Nach dieser Zeitspanne wurde das Harz abfiltriert und mit TFA gewaschen (3 Mal). Die TFA-Filtrate wurden eingedampft, um ein farbiges Öl zu erhalten, das durch die Behandlung mit Et2O verfestigt wurde, um jeweils einen gebrochen weißen Feststoff zu ergeben. Die Feststoffe wurden weiterhin mit Et2O gewaschen und über Nacht unter Vakuum getrocknet. Die Rohproben wurden mittels HPLC analysiert und durch die Coelution mit Standards charakterisiert.
  • Für die HPLC-Analyse wurden trockene Peptide in MeCN/H2O (50/50% v/v) (1 mg/ml) gelöst. Die analytische HPLC (AKTA Explorer, Pharmacia Biotech) wurde bei 230 nm überwacht, wofür Vydac 218TP54, C18-Säule (250 × 4,6 mm, 5 Mikron, 300 Angstrom) verwendet wurde. Gradient = 10–90% B in A, Gradient über 30 Minuten bei 1,5 ml/min, wobei A = 0,1% TFA/Wasser und B = 0,1% TFA/Acetonitril. Injektion = 20 Mikroliter.
    Verwendete Software = Unicorn v 3.00.10 (APBiotech).
  • Kaisertest:
  • Es wurden die drei folgenden Lösungen hergestellt: a) Ninhydrin (5 g) in Ethanol (100 ml); b) verflüssigtes Phenol (80 g) in Ethanol (20 ml) und c) wässrige Kaliumcyanid-Lösung mit 0,001 M (2 ml) in Pyridin (98 ml). Vorab gewaschene Harzperlen werden mit Et2O eingeschrumpft, dreimal abfiltriert, und dann mit 2–3 Tropfen jeder der vorstehend genannten Lösungen behandelt. Das Gemisch wird gut durchmischt und für 3–5 Minuten auf 100°C erhitzt. Ein positiver Test wird durch tiefblaue Harzperlen angezeigt (der Überstand ist ebenfalls tiefblau).
  • TNBS-Test:
  • Vorab gewaschene (DMF) Harzperlen werden in ein kleines Probenröhrchen eingebracht, und es wird DMF (2 ml) hinzugegeben. Es wird ein Tröpfchen DIPEA hinzugegeben, und ebenso ein Tröpfchen von 2,4,6-Trinitrobenzolsulphonsäure (TNBS). Die Suspension wird für 10 Minuten auf Raumtemperatur belassen. Bei der Zugabe der Reagenzien wird der Überstand orange. Ein positiver Test wird durch rote Perlen angezeigt.
  • Beispiel 17a: Synthese von Leu-Enkephalin an SLURPS-HMPA-OH (1.5):
  • Für die Synthese an SLURPS-HMPA-OH (1.5) wurden die folgenden Mengen verwendet: SLURPS-HMPA-OH (1.5) (1,36 mmol/g) (1,2 g, 1,6 mmol).
    • 1. Aminosäureanheftung: Fmoc-Leu-OH (1,73 g), DIPCDI (1,02 ml) und DMAP (eine sehr kleine Menge, ~20 mg) (zweimal durchgeführt).

    Nachfolgende Aminosäuren: Fmoc-Phe-OH (1,58 g), Fmoc-Gly-OH (1,21 g), Fmoc-Gly-OH (1,21 g) und Fmoc-Tyr(tBut)-OH (1,88 g). TBTU (jeweils 1,23 g) und DIPEA (jeweils 0.84 ml).
  • Rohes Leu-Enkephalin, das auf diese Weise erhalten wurde, wurde mittels HPLC analysiert und als zu 95% rein befunden. Die gleiche Reinheit wurde für eine Probe ermittelt, die an DMA-HMPA-OH (0.75) Harz synthetisiert wurde. Tabelle 2 zeigt die HPLC-Daten für SLURPS-HMPA-OH (1.5):
    Tabelle 2. HPLC-Daten für Leu-Enkephalin, synthetisiert an SLURPS-HMPA-OH (1.5) Harz
    Peak Ret.-Zeit (min) Breite (min) Fläche (mAU·min) Fläche/Peakfläche (Zeit) % Höhe (mAU)
    1 4,52 0,14 0,0342 0,06 0,421
    2 5,66 0,15 0,0356 0,07 0,406
    3 6,43 0,21 0,343 0,60 2,578
    4 7,11 0,15 0,0422 0,08 0,49
    5 9,65 0:11 0,2244 0,42 3,245
    6 9,8 0,46 50,7759 94,51 504,058
    7 10,41 0,19 0,2712 0,50 3,003
    8 11,36 0,15 0,292 0,54 3,791
    9 11,92 0,17 0,2464 0,46 2,917
    10 12,72 0,12 0,0409 0,08 0,601
    11 14,52 0,13 0,0375 0,07 0,532
    12 14,87 0,17 0,4443 0,83 5,743
    13 15,57 0,18 0,2401 0,45 2,889
    14 19,21 0,27 0,1606 0,30 1,227
    15 19,62 0,12 0,0393 0,07 0,588
    16 19,98 0,21 0,1568 0,29 1,453
    17 20,27 0,28 0,303 0,56 2,269
    18 22,64 0,11 0,0362 0,07 0,505
  • Beispiel 17b: Synthese von Leu-Enkephalin an SLURPS-HMPA-OH (8.5):
  • Für die Synthese an SLURPS-HMPA-OH (8.5) wurden die folgenden Mengen verwendet: SLURPS-HMPA-OH (8.5) (4,0 mmol/g) (0,5 g, 2,0 mmol).
    • 1. Aminosäureanheftung: Fmoc-Leu-OH (2,12 g), DIPCDI (1,25 ml) und DMAP (eine sehr kleine Menge, ~25 mg) (zweimal durchgeführt). Nachfolgende Aminosäuren: Fmoc-Phe-OH (1,94 g), Fmoc-Gly-OH (1,49 g), Fmoc-Gly-OH (1,49 g) und Fmoc-Tyr(tBut)-OH (2,30 g). TBTU (jeweils 1,51 g) und DIPEA (jeweils 1,03 ml).
  • Rohes Leu-Enkephalin, das auf diese Weise erhalten wurde, wurde mittels HPLC analysiert und als zu 79% rein befunden. Für eine Probe, die an DMA-HMPA-OH (0.75) Harz synthetisiert wurde, wurde eine Reinheit von 95% ermittelt. Tabelle 3 zeigt die HPLC-Daten für SLURPS-HMPA-OH (8.5):
    Tabelle 3. HPLC-Daten für Leu-Enkephalin synthetisiert an SLURPS-HMPA-OH (8.5) Harz
    Peak Ret.-Zeit (min) Breite (min) Fläche (mAU·min) Fläche/Peakfläche (Zeit) % Höhe (mAU)
    1 6,24 0,2 0,3381 0,39 2,87
    2 6,9 0,18 0,2149 0,25 2,349
    3 8,61 0,2 0,7611 0,87 8,424
    4 9,31 0,13 0,522 0,6 6,315
    5 9,47 0,55 69,2412 78,98 542,055
    6 10,11 0,21 0,914 1,04 9,528
    7 10,39 0,16 0,2111 0,24 2,098
    8 10,68 0,16 0,2097 0,24 2,069
    9 10,85 0,16 0,2523 0,29 2,833
    10 11,14 0,21 1,4424 1,65 16,133
    11 11,71 0,22 1,106 1,26 11,871
    12 12,56 0,24 0,4116 0,47 4,133
    13 14,73 0,43 4,969 5,67 25,053
    14 15,26 0,26 3,1848 3,63 32,408
    15 15,76 0,17 0,4763 0,54 4,633
    16 15,92 0,14 0,7438 0,85 8,208
    17 16,1 0,26 1,6975 1,94 12,109
    18 16,45 0,26 0,4437 0,51 3,689
    19 17,16 0,18 0,2017 0,23 2,129
    20 23,32 0,18 0,333 0,38 3,431
  • Beispiel 18:
  • Synthese von Poly[(Maleinsäureanhydrid)-co-(2,3-dihydrofuran)]:
  • THF (40 ml) wurde durch Einsprudeln von N2 für 30 Minuten bei Raumtemperatur durch die Lösung von Sauerstoff befreit. Maleinsäureanhydrid (1,0 g, 10 mmol), 2,3-Dihydrofuran (0,70 g, 10 mmol) und AIBN (25 mg) wurden zu der von Sauerstoff befreiten Lösung hinzugegeben. Die Lösung wurde gerührt und für 24 Stunden unter N2-Atmosphäre auf 60°C erhitzt. Die Lösung wurde im Vakuum auf 7 ml konzentriert und langsam zu Hexan (200 ml) hinzugegeben. Der präzipitierte Feststoff wurde mittels Absaugen filtriert und wiederum in THF (7 ml) gelöst (diese Prozedur wurde zweimal wiederholt). Dieser Präzipitationsprozess wurde unter Verwendung von Wasser (100 ml) anstelle von Hexan wiederholt. Der abfiltrierte Feststoff wurde schließlich im Vakuum getrocknet. Ausbeute: 30% an endgültigem getrocknetem Polymer. Die NMR zeigte 40% Einbau von Maleinsäureanhydrid und 60% Einbau von 2,3-Dihydrofuran.
    1H-NMR (270 MHz, CD3COCD3), ⌈ (ppm): 4,9-4,1 (m, 0,49H); 4,1-3,6 (breites s, 0,98H); 3,4-2,6 (m, 0,68H); 2,5-2,1 (breites s, 0,41H); 2,1-1,8 (breites s, 0,8H).
  • Beispiel 19:
  • Synthese von Poly[(N-maleimido-glycin-methylester)-co-(1,4-butandiol-vinylether)]:
  • THF (40 ml) wurde durch Einsprudeln von N2 für 30 Minuten bei Raumtemperatur durch die Lösung von Sauerstoff befreit. N-Maleimido-glycinmethylester (1,7 g, 10 mmol), 1,4-Butandiolvinylether (1,2 g, 10 mmol) und AIBN (25 mg) wurden zu der von Sauerstoff befreiten Lösung hinzugegeben. Die Lösung wurde für 24 Stunden bei 60°C unter N2-Atmosphäre gerührt. Die Lösung wurde im Vakuum auf 7 ml konzentriert und langsam zu Hexan (200 ml) hinzugegeben. Der präzipitierte Feststoff wurde mittels Absaugen filtriert und wiederum in THF (7 ml) gelöst (diese Prozedur wurde zweimal wiederholt). Dieser Präzipitationsprozess wurde unter Verwendung von Wasser (100 ml) anstelle von Hexan wiederholt. Der abfiltrierte Feststoff wurde schließlich im Vakuum getrocknet. Ausbeute: 45% an endgültigem getrocknetem Polymer. Die NMR zeigte 66% Einbau von N-Maleimido-glycinmethylester und 33% Einbau von 1,4-Butandiolvinylether.
    1H-NMR (270 MHz, CDCl3), ⌈ (ppm): 4,20 (breites s, 0,75H); 3,71 (breites s, 0,9H), 3,54 (breites s, 0,8H); 3,2-2,4 (m, 0,6H); 2,3-1,4 (m, 1H).
  • Beispiel 20:
  • Synthese von Poly-net-[(Maleinsäureanhydrid)-co-(butylvinylether)-co-(1,4-butandiol-divinylether)]:
  • In einem versiegelten Gefäß wurden Maleinsäureanhydrid (3,5 g, 35 mmol), Butylvinylether (3,5 g, 35 mmol) und 1,4-Butandiol-Divinylether (2 Mol-% Vernetzer, 200 mg, 1,40 mmol) in THF (16 ml) gelöst. Das Reaktionsgemisch wurde durch Einsprudeln von Stickstoff für 15 Minuten von Sauerstoff befreit. Danach wurde AIBN (150 mg), gelöst in THF (2 ml), zu dem Gefäß hinzu gegeben, und die Entfernung von Sauerstoff wurde für weitere 5 Minuten fortgesetzt. Schließlich wurde das versiegelte Gefäß bei 60°C in ein Wasserbad gestellt und dort belassen, bis die Gelbildung erfolgte, sowie zwei weitere Stunden, um den Abschluss der Reaktion sicherzustellen. Das gebildete Polymer wurde abfiltriert und mehrere Male gewaschen (DCM, Aceton, THF, Ethylacetat, Hexan) und im Vakuum getrocknet. Ausbeute des endgültigen getrockneten Gels: 66% an Makrogel.
    1H-NMR (270 MHz, CD3COCD3), ⌈ (ppm): 4,05 (Schulter, CH-O); 3,54 (breites s, 0,50H, CH-O); 1,95 (Schulter, CHCO); 1,30 (Schulter, CH2C-O), 0,92 (breit, 1,6H, CH2C-O)
    13C-NMR (67,5 MHz, CD3COCD3), ⌈ (ppm): 171,0 (breit, C=O); 75,4 (CH-O); 69,9 (CH-O); 49,4 (breit, CH-CO); 40,2 (CH2); 37,3 (CH2); 34,6 (CH2); 19,1 (CH2); 13,4 (CH3)
  • Beispiel 21:
  • Synthese von Poly-net-[(Maleinsäureanhydrid)-co-(4-acetoxybutylvinylether)-co-(1,4-butandiol-divinylether)]:
  • In einem versiegelten Gefäß wurden Maleinsäureanhydrid (3,5 g, 35 mmol), AcBDVE (5,5 g, 35 mmol) und 1,4-Butandiol-Divinylether (2 Mol-% Vernetzer, 200 mg, 1,40 mmol) in THF (16 ml) gelöst. Das Reaktionsgemisch wurde durch Einsprudeln von Stickstoff für 15 Minuten von Sauerstoff befreit. Danach wurde AIBN (150 mg), gelöst in THF (2 ml), zu dem Gefäß hinzu gegeben, und die Entfernung von Sauerstoff wurde für weitere 5 Minuten fortgesetzt. Schließlich wurde das versiegelte Gefäß bei 60°C in ein Wasserbad gestellt und dort belassen, bis die Gelbildung erfolgte, sowie zwei weitere Stunden, um den Abschluss der Reaktion sicherzustellen. Das gebildete Polymer wurde abfiltriert und mehrere Male gewaschen (DCM, Aceton, THF, Ethylacetat, Hexan) und im Vakuum getrocknet.
  • Beispiel 22:
  • Kationische Polymerisation von Butylvinylether (BuVE) und 1,4-Butandiol-Divinylether (BDDVE):
  • In einen getrockneten 50 ml-Rundbodenkolben unter Stickstoff bei Raumtemperatur wurden getrocknetes Toluol (10 ml), Butylvinylether (BuVE) (6,871 g, 68,60 mmol) und 1,4-Butandiol-Divinylether (BDDVE) (200 mg, 1,40 mmol, 2% Vernetzer) gegeben. Es wurde HI (0,1 mmol) in Hexan (0,2 ml) hinzugegeben, gefolgt von I2 (50 mg, 0,20 mmol), und man ließ das Gemisch für 2 Stunden unter Stickstoff stehen, nachdem die Gelbildung erfolgt war. Danach wurde gekühltes NH3 (35% in H2O, 0,88 g/ml; 0,5 ml) in MeOH (4 ml) hinzugegeben. Man ließ das Gemisch sich auf Raumtemperatur erwärmen, filtrierte und wusch mehrere Male mit Dichlormethan, Tetrahydrofuran, Ethanol, Aceton, Ethylacetat und Diethylether. Das endgültige Gel wurde unter Vakuum getrocknet. Der schließliche Feststoff ist ein gebrochen weißer, klebriger Feststoff, der an Glas und Kunststoffen, nicht jedoch an Metallen anhaftet. Umsetzung: 100% des Ausgangsmaterials wurden in polymere Strukturen umgesetzt, wie mittels NMR und GC-Analyse des Rohfiltrats überwacht. Ausbeute an Gel: > = 70% Makrogel (der Rest sind Mikrogele, die von dem Makrogel abgetrennt wurden). Diese Materialien sind auch nützlich als ein abweichendes Format des gleichen Trägers, und ihre Synthese kann optimiert werden, wie es Fachleuten bekannt ist.
  • Zusammenfassende Aspekte:
  • Einige zusammenfassende Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nun durch die Ansprüche 1 bis 21 definiert.

Claims (21)

  1. Polymer, erhältlich durch ein Polymerisationsverfahren, welches das Polymerisieren eines Polymerisationsgemischs umfaßt, wobei das Polymerisationsgemisch ein oder mehrere Monomere der Formel (I) umfaßt
    Figure 00550001
    wobei R1 eine Hydrocarbylgruppe ist, R2 Wasserstoff oder eine Hydrocarbylgruppe ist und R3 Wasserstoff oder eine Hydrocarbylgruppe ist, wobei die Monomere ausgewählt sind unter 1,4-Butandiolvinylether und jeglichen Derivaten davon, die Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl- oder substituierte Arylalkylgruppen enthalten, wobei diese Gruppen mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Amino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl substituiert sind, und wobei diese Gruppen für Zwecke der Polymerisationsreaktion optional geschützt sind.
  2. Polymer nach Anspruch 1, wobei R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind unter Wasserstoff und einem Ether, wobei der Ether monomer oder oligomer sein kann und/oder wobei der Ether verzweigt, hochverzweigt, gepfropft, dendritisch oder linear sein kann.
  3. Polymer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Polymerisationsgemisch einen oder mehrere Vernetzer mit der Formel (II) umfaßt:
    Figure 00550002
    wobei R1 eine Hydrocarbylgruppe ist und R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander unter Wasserstoff und einer Hydrocarbylgruppe ausgewählt sind.
  4. Polymer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Hydrocarbylgruppe eine oder mehrere der folgenden ist: eine Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, alizyklische, Heteroaryl-, heterozyklische, substituierte Alkyl-, substituierte Aryl-, substituierte alizyklische, substituierte Heteroaryl-, substituierte heterozyklische oder substituierte Arylalkylgruppe, wobei die Substituentengruppen substituiert sind mit Alkyl, Hydroxy, Mercapto, Nitro, Amino, Mono-, Di- oder Trialkylamino, Halogen, Carboxyl, Carbonyl, Alkoxy oder jeglichen Derivaten davon und wobei die Gruppen für Zwecke des Polymerisationsverfahrens optional geschützt sind.
  5. Polymer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Polymer eine oder mehrere Einheiten der allgemeinen Formel (VII) umfaßt:
    Figure 00560001
    wobei R1 eine Hydrocarbylgruppe ist und R2 und R3 unabhängig voneinander unter Wasserstoff und einer Hydrocarbylgruppe ausgewählt sind.
  6. Polymer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das eine oder die mehreren Monomere der Formel (I) die Formel (IV) haben
    Figure 00560002
    wobei R3 Wasserstoff ist, R1 und R2 wie in Anspruch 1 definiert sind, m, n, o, p, q und r ganze Zahlen sind, wobei: 0 ≤ m ≤ 3 0 ≤ n ≤ 10 0 ≤ o ≤ 8 1 ≤ p ≤ 10 0 ≤ q ≤ 10.
  7. Polymer nach Anspruch 6, wobei das Monomer der Formel (IV) unter Verwendung des entsprechenden Vernetzers der Formel (II), wie in Anspruch 3 oder irgendeinem davon abhängigen Anspruch definiert, hergestellt wird.
  8. Polymer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Polymerisationsgemisch ein oder mehrere elektronenarme Olefine der Formel (V) umfaßt:
    Figure 00570001
    wobei R6 eine elektronenziehende Gruppe ist, R7 Wasserstoff oder eine elektronenziehende Gruppe ist und R8 Wasserstoff oder eine elektronenziehende Gruppe ist.
  9. Polymer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Polymer durch Massepolymerisation hergestellt wird.
  10. Polymer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Polymer ein perlschnurartig vernetztes Copolymer, hergestellt durch umgekehrte Suspensions- oder Sprühpolymerisation, ist.
  11. Polymer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Polymer ein perlschnurartig vernetztes Polymer, hergestellt durch Polymerisation von Tröpfchen in Siliciumöl, ist.
  12. Polymer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Polymer ein kontrolliertes und geeignetes Beladungsniveau von bis zu 8,5 mmol/g hat.
  13. Polymer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Polymer eine oder mehrere funktionelle Gruppen oder eine oder mehrere Spacergruppen für die Anheftung wenigstens einer interessierenden Verbindung/eines interessierenden Moleküls, ausgewählt unter Peptiden, Proteinen, Nukleotiden, Sacchariden, kleinen organischen biologischen Verbindungen und biologischen Liganden, umfaßt.
  14. Polymer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei an das Polymer eine oder mehrere interessierende Verbindungen/ein oder mehrere interessierende Moleküle, ausgewählt unter Peptiden, Proteinen, Nukleotiden, Sacchariden, kleinen organischen biologischen Verbindungen und biologischen Liganden, angehängt ist bzw. sind.
  15. Polymer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Polymer eine oder mehrere funktionelle Gruppen oder eine oder mehrere Spacergruppen für die Anheftung wenigstens einer interessierenden Verbindung/eines interessierenden Moleküls, ausgewählt unter synthetischen Verbindungen und synthetischen Molekülen, umfaßt.
  16. Polymer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei an das Polymer eine oder mehrere interessierende Verbindungen/ein oder mehrere interessierende Moleküle, ausgewählt unter synthetischen Verbindungen und synthetischen Molekülen, angehängt ist bzw. sind.
  17. Verfahren zur Herstellung eines Polymers nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren das Lösen des Monomers (der Monomere) in Lösungsmittel(n) und das Polymerisieren des Monomers (der Monomere) umfaßt.
  18. Verfahren zur Herstellung eines Polymers nach einem der Ansprüche 1 bis 16, welches das Lösen des Monomers (der Monomere) in Lösungsmittel(n) für die kationische Polymerisation von Vinylethern und das Polymerisieren des Monomers (der Monomere) unter Verwendung eines Initiators (von Initiatoren) für die kationische Polymerisation von Vinylethern umfaßt.
  19. Verwendung eines Polymers nach einem der Ansprüche 1 bis 16 für Syntheseverfahren.
  20. Verwendung eines Polymers nach einem der Ansprüche 1 bis 16 für Abtrennungsverfahren.
  21. Verwendung eines Polymers nach einem der Ansprüche 1 bis 16 für die Katalyse.
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