超支化聚(β-环糊精)的合成与表征

通过硅氢加成反应, 以ABx型功能化β-环糊精大单体为原料, 采用一步法合成出新型超支化聚(β-环糊精)高分子. ABx大单体由单取代对甲苯磺酰化β-CD依次与烯丙基胺、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(含氢双封头)及丙烯酰氯反应得到. 采用1H NMR, 13C NMR, 29Si NMR和飞行时间质谱对ABx大单体及其聚合物的结构进行了表征. 利用凝胶渗透色谱/多角度激光光散射(SEC/MALLS)联用仪得到了超支化聚(β-环糊精)的分子量、分子量分布及本体黏度.     

水溶性超支化共聚(酯-胺)的分子设计及合成

超支化聚酯是超支化聚合物中的一大类 [1～ 4 ] ,由于酯结构能在自然环境下降解 ,因而引起了许多研究者的兴趣 .Hult[1,5] ,Voit[6 ,7] 和 Kricheldorf等 [8] 在合成超支化聚酯方面做出了卓有成效的贡献 .他们用带羧基和羟基的 AB2 型单体在催化剂作用下缩合反应制得超支化聚酯 ;或先将羟基保护起来 ,再把羧基酰氯化 ,得到带酰氯的 AB2 型单体 ,经进一步缩聚得到超支化聚酯 .但用这种传统方法合成的超支化聚酯一般不溶于水 ,因而在某些领域的应用受到了限制 .本文提出了一种合成水溶性超支化聚酯的新策略 ,超支化聚酯并不是用酸与醇直接…     

骨架可水解的具核超支化聚缩醛的合成与表征

通过AB2型聚合单体4-(2-羟基乙氧基)苯甲醛二甲缩醛与B2型核分子苯甲醛二甲缩醛的缩醛转移聚合反应,反应过程中不断排出低沸点的醇,合成了具核、骨架可水解的超支化聚缩醛(HBPAs).实验表明,HBPAs的分子量,多分散性和聚合度随着核比例的改变发生明显的变化.增加核比例,聚合物的分子量,多分散性和聚合度均降低.HBPAs在弱酸性条件下,骨架发生水解,生成4-(2-羟基乙氧基)-苯甲醛.研究发现,核比例对于聚合物降解速率有明显的影响,增加核比例,聚合物的降解速率加快.这表明,通过加入核分子,可以在一定程度上调控超支化聚缩醛的结构与性能.     

超支化聚芳酰胺的合成

由3,5-二硝基苯甲酰氯和邻氨基苯甲酸合成了AB2型单体2-(3,5-二氨基苯甲酰氨基)苯甲酸。该单体进行自缩聚反应,合成了新型超支化聚酰胺(a),将其与酰氯反应,得到了7种封端的超支化聚合物(b~h)。用FT-IR1、H NMR、GPC、DSC测试技术对超支化聚合物进行了表征。封端改性后,聚酰胺的溶解性均得到了提高,聚合物的重均分子量(Mw)为3.36~3.96 kg/mol,特性粘度(ηinh)为0.061~0.078 dL/g,聚合物玻璃化转变温度(Tg)为56~185℃,随封端剂脂肪链增长而降低,随封端剂极性增加而升高。     

新型双功能性超支化聚合物的制备及表征

首先以烯丙基缩水甘油醚与N-氨乙基哌嗪反应合成新型B3单体,然后分别以六亚甲基二异氰酸酯和1,6-己二硫醇为A2单体与上述B3单体反应,利用异氰酸-羟基以及巯基-烯的反应,合成了同时含有羟基和烯丙基的双功能性超支化聚(氨酯-胺)和聚(硫醚-胺)。研究了单体种类及投料比与合成的超支化聚合物的化学与拓扑结构的关系。通过红外吸收光谱、核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱表征了超支化聚合物的分子结构和化学组成。结果表明:该B3单体同时带有3个羟基与3个烯丙基,当A2和B3单体投料比(物质的量之比)为0.825∶1时,可以成功制备较高分子量的双功能性超支化聚合物。     

可控降解超支化聚碳硅氮烷的合成与表征

通过锂化四甲基二乙烯基二硅氮烷分别与甲基氢二氯硅烷和二甲基氢氯硅烷的亲核取代反应合成了AB4和AB2型单体AB4M和AB2M,两种单体通过Karstedt催化剂催化的硅氢加成反应分别生成聚碳硅氮烷PAB4M和PAB2M.单体和聚合物的结构通过FT-IR、1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR和体积排除色谱-多角度激光光散射联用(SEC-MALLS)技术进行了表征,结果表明,单体的结构与设计结构相符合;单体聚合时主要以α-硅氢加成方式为主;聚合物具有超支化结构并由N(Si—C)3链节和大量端基双键组成.PAB4M和PAB2M的重均分子量分别为7800和5860g/mol,分子量分布系数分别为2·54和2·31·对PAB4M稳定性的初步研究表明,该聚合物对氯硅烷和在中性条件下对水稳定,但在HCl水溶液中可以降解,且通过控制HCl浓度可以调节其降解速度,从而实现对其控制降解.     

氧负离子聚合在超支化聚合物合成中的应用

近年来,氧负离子聚合得到较快发展,单体种类已经由酯基的β位上含有供电性杂原子的甲基丙烯酸酯类扩展到环氧类、甲基丙烯酸羟酯类单体.氧负离子引发这两类单体聚合,可以得到新型结构的超支化聚合物.对氧负离子引发合成超支化聚合物的机理及其应用进行了综述.     

两亲性全季铵盐超支化聚合物的设计与合成及主-客体超分子着色应用研究

采用高效的巯基-炔点击化学与Menschutkin季铵化反应,合成了一种带有1个叠氮基、2个炔基和2个季铵盐基团的AB2型季铵盐单体,通过核磁共振、红外光谱、质谱等方法对单体结构进行了确认.将所得单体进行点击聚合,得到全季铵盐超支化聚合物,并用端叠氮基的长链烷烃封端,得到核亲水-壳憎水的两亲性超支化聚季铵盐.研究所得两亲性超支化聚合物对染料的装载性能,结果表明所合成的带正电荷两亲性聚合物对多种带负电荷的水性染料装载效果好,平均相转移率高达95%.进一步将装载染料的主-客体超分子复合物用于聚合物制品着色,发现其对SBS及PMMA等聚合物有很好的着色效果,着色均匀且不掉色,着色的膜色泽鲜艳透明.     

9位芳香基取代超支化聚芴的合成与表征

以2,7-二溴芴酮为起始原料,在芴的9位引入芳香取代基代替传统的烷基取代基,增加9位的稳定性,并用AB+AB2的方法,用新单体合成了不同支化度的超支化聚合物,新合成的超支化聚合物具有良好的热稳定性和发光稳定性.聚合物的热分解温度都在400℃以上;聚合物的薄膜在空气中于200℃加热2 h后没有出现绿光发射带,发光稳定性和烷基聚芴相比得到明显的提高.DSC结果显示,线性聚合物在170℃时有玻璃化转变,超支化聚合物在300℃以内没有明显的相转变,保持一种稳定的无定形态,更有利于提高材料的发光效率.     

脂肪型超支化聚酯的端基改性研究

近年来 ,超支化聚合物以其独特的结构和性能而受到广泛的重视 ,已成为 2 1世纪高分子科学研究的重要方向[1～ 4 ] .超支化聚合物通常是通过 AB2 型单体的缩聚来合成的 ,由于超支化聚酯的单体容易合成 ,因此 ,有关超支化聚酯的研究最为深入 .目前所报道的脂肪型超支化聚酯都是以 2 ,2 -二甲醇基丙酸为原料来合成的 ,Malstrom等 [5～ 7]系统研究了该聚合物的合成及结构 .最近 ,Johansson[8]采用丙烯酰氯对该聚合物端基改性 ,获得了可用于紫外光固化的涂料 ,但是所采用的合成及提纯方法都很复杂 ,并且需要很长的反应时间 .本文采用一种新的…     

一锅法合成含磺酸基超支化聚氨酯

N-三羟甲基甲基氨基乙磺酸(TES)的胺基与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)环上活性较高的NCO在低温15℃下发生选择性反应,生成AB3型单体.随后提高反应温度(70～90℃),使AB3型单体原位聚合,一锅法合成出含磺酸基超支化聚氨酯.随着聚合温度的提高,超支化聚氨酯的支化度、分子量及分子量分布系数变大.90℃时,聚合产物的Mn为22410,支化度达到0.87.以此含磺酸基超支化聚氨酯为基础制得的聚合物电解质膜具有良好的耐热性、机械强度,其锂盐室温(约25℃)的离子电导率为3.1×10-5S/cm,100℃达到1.4×10-3 S/cm.     

通过大分子单体的“点击”反应合成超支化聚苯乙烯

用一端带有一个叠氮基,另一端带有两个炔基的聚苯乙烯(PSt)大分子单体,通过"点击"化学反应,成功制备了结构规整的超支化聚苯乙烯。首先,L-天冬氨酸经过溴化和酯化两步反应得到含有两个炔基的原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂——2-溴代琥珀酸双炔丙基酯(BPBS),然后引发苯乙烯的ATRP,并通过NaN3的取代反应把末端溴转化为叠氮基,得到AB2型大分子单体(CH≡C)2-PS-N3。这种大分子单体通过"点击"反应聚合得到超支化聚苯乙烯,根据多角度激光光散射(MALLS)测试结果,最终产物重均聚合度DPw可达53,分子量分布Mw/Mn=1.53。     

超支化聚(酯-胺)分子结构及固化涂层性能研究

近年来,颜德岳等基于A2型单体二丙烯酸酯及BB2′型单体二胺化合物合成了多种端胺基超支化聚(酯-胺),并对反应机理及聚合物结构进行了系统研究[1,2],结果表明,由于B与B′活性差异,反应首先生成AB2′型和B4′型中间体,进一步聚合得到可溶性产物.我们基于A3型单体三丙烯酸酯与B2型单体二胺化合物合成了端丙烯酸酯基超支化聚(酯-胺)[3,4].在这些体系中,由于官能团反应活性高,难以控制反应程度.另外,由于超支化聚合物不能直接用作结构材料,其在涂料、粘合剂等领域的应用多基于末端官能团的固化反应[5].但通常由于官能团在分子表面密集分布,部…     

超支化聚硅碳烷-g-环糊精聚合物刷的合成与表征

通过硅氢加成反应和核多步法聚合合成出超支化聚硅碳烷(HBP),并对其端基进行了硅氢化、羟基化和酰氯化三步改性得到大分子引发剂HBP-Cl;再用其引发甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMA)进行原子转移自由基聚合(ATRP),得到超支化聚硅碳烷-g-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(HBP-g-PDMA),最后将单-6-碘代β-CD通过离子键固载到PDMA链上,得到超支化聚硅碳烷-g-环糊精聚合物刷(HBP-g-PDMA-β-CD).采用FTIR、1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR对其结构进行了表征,利用凝胶渗透色谱/多角度激光光散射(SEC/MALLS)联用仪和激光粒度分析仪研究了其高分子的精细结构,并通过元素分析研究了固载时间对β-CD固载量的影响.     

通过自缩合乙烯基氧阴离子聚合制备超支化聚甲基丙烯酸羟丙酯

由甲基丙烯酸羟丙酯通过自缩合乙烯基氧阴离子聚合(self-condensing vinyl oxyanionic polymerization)制备了端羟基的超支化聚甲基丙烯酸酯. 以氢化钾(KH)和冠醚的复合物为引发剂时, 可以得到高分子量的聚合物. 用¹H NMR和¹³C NMR谱图证实了聚合物的超支化结构. 由于在聚合过程中存在质子转移反应, 引发剂与单体的摩尔比会影响所得聚合物的结构. 超支化聚合物的玻璃化转变温度在58.1～81.4 ℃之间, 且随着引发剂与单体的比例的减小而降低. 当引发剂与单体等摩尔比时, 所得聚合物的支化度为0.49.     

以季戊四醇为"核分子"超支化聚酯-酰胺的合成及表征

以二异丙醇胺(DIPA)与六氢苯酐(HHPA)为原料合成了一种端基带有一个羧基、两个羟基的AB2型单体。用季戊四醇(PETL)作为“核分子”,按一定的摩尔配比与AB2型单体反应,分别得到两种不同的超支化聚酯-酰胺(1GHP、2G—HP)。并采用红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱法(GPC)、粘度法等方法对其结构进行了表征。结果表明：1GHP、2G—HP的多分散性指数分别为1．47和2．17,呈现很窄的分子量分布。两种分子的粘度与浓度的关系服从Einstein粘度方程,具有紧凑的球形分子结构。     

超支化聚合反应的多尺度模拟

超支化聚合物具有与树枝状大分子相似的物理和化学性质,其具有合成简单、分子量分布宽等突出特点,超支化聚合物分子的结构形成取决于聚合反应过程,本文介绍了超支化聚合反应模拟研究的最新进展.首先介绍了八位置键涨落粗粒化格子模型在超支化聚合反应模拟中的应用,该方法考虑了聚合物分子空间位阻效应、分子内成环和反应点活性等影响因素,从而可以模拟不同类型的超支化聚合反应;为了定量描述单体和聚合物分子结构,研究者进一步发展了杂化多尺度超支化聚合反应模拟方法,该方法通过玻尔兹曼反演迭代方法获取单体和聚合物特异性粗粒化力场,然后通过粗粒化分子动力学方法结合反应性Monte Carlo方法对特异性超支化聚合反应进行定量模拟.多尺度聚合反应模拟不仅可以精确计算超支化聚合物分子量、多分散性指数和支化度等一般性聚合物参数,还可以获取分子成环率、超支化大分子构象等重要分子结构信息,在超支化聚合反应基础研究与预测方面具有重要应用价值.     

α-烯基-β-环糊精毛细管电色谱整体柱的制备与评价

将烯丙基缩水甘油醚(AGE)和β-环糊精在碱性条件下作用得到带有α烯基的环糊精衍生物——4(3-烯丙氧-2-羟基)丙氧基-β-环糊精(PCD),利用这种衍生物和甲基丙烯酸甘油酯(GMA)为功能单体,在毛细管中通过原位聚合反应,一步法制备得到了新型β-环糊精聚合物毛细管电色谱手性整体柱.在毛细管电色谱(CEC)模式下,应...     

新型超支化聚芳酰胺的合成及表征

以3，5—二硝基苯甲酰氯和对氨基苯甲酸为原料，经两步反应合成了新型AB2型单体4—(3，5-二氨基苯甲酰氨基)苯甲酸。在溶液中通过自缩聚反应合成了新型超支化聚芳酰胺，将其活性端氨基与酰氯反应，经原位改性合成了五种封端的超支化聚芳酰胺，并利用IR、^1HNMR、DSC及TG等方法对所合成的六种新型超支化聚合物的结构和性能进行了表征与测试。     

基于炔类单体的点击聚合制备超支化聚合物

超支化聚合物由于其独特的树枝状结构和物理化学性质,已经得到了广泛关注及应用.而基于炔类单体的点击聚合作为一类简单、高效的聚合反应已被广泛用于超支化聚合物的制备.本文对近5年利用叠氮-炔和巯基-炔点击聚合制备超支化聚合物的工作进行了简要综述.其中,Cu(I)催化的叠氮-炔点击聚合可制备1?4-立构规整的超支化聚三唑;Ru(II)催化的叠氮-炔点击聚合可制备1?5-立构规整的超支化聚三唑;活化的炔类单体和叠氮单体的无金属催化点击聚合可得到1?4-异构体含量高(高达91.7%)的超支化聚合物;而光引发?热引发及自发的巯基-炔点击聚合可制备含硫的超支化聚合物.此外,对所制备的超支化聚合物的功能和应用进行了简单介绍,最后还简单讨论了点击聚合制备超支化聚合物方面的可能发展方向.