一种含乙氧羰基偶氮苯液晶三嵌段共聚物的合成与表征

利用原子转移自由基聚合(ATRP),合成了一种含有乙氧羰基偶氮苯的液晶三嵌段共聚物,并合成了一种同样偶氮生色团的均聚物进行对比.均聚物(PC6ET)由偶氮单体甲基丙烯酸{6-[4-(4-乙氧羰基苯基偶氮)苯氧基]己酯}(C6ET)的ATRP反应制备.嵌段共聚物的合成,先通过聚环氧乙烷(PEO)和过量的2-溴异丁酰溴、三乙胺反应,得到双端大分子引发剂(Br-PEO-Br);再进一步通过C6ET的ATRP反应,得到了三嵌段共聚物(PC6ET-PEO-PC6ET).热分析、偏光显微镜观察和X射线衍射实验证实,合成的均聚物和嵌段共聚物均为近晶型液晶聚合物.三嵌段共聚物的液晶清亮点比均聚物的稍低.     

机理转移法合成聚丁二烯-b-聚(甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯)两亲性嵌段共聚物

将活性负离子聚合与原子转移自由基聚合(ATRP)技术相结合,运用机理转移法制备了一种两亲性材料聚丁二烯-b-聚(甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯)(PB-b-PDMAEMA)嵌段共聚物.首先通过负离子聚合方法设计合成聚丁二烯,用环氧丙烷封端,2-溴异丁酰溴作酯化剂,合成具有活性端基溴的聚丁二烯大分子引发剂(PB-B r),再用其引发亲水性单体DMAEMA进行原子转移自由基聚合,聚合动力学证实了该聚合反应具有典型的活性/可控自由基聚合的特征.通过差示扫描量热法(DSC)研究嵌段共聚物的微相分离行为.制备的大分子引发剂及两亲性嵌段共聚物经凝胶色谱、红外和核磁表征证实了预定的结构.     

聚合机理转移法制备PMMA-PB-PMMA三嵌段共聚物

将活性阴离子聚合(LAP)与原子转移自由基聚合(ATRP)技术相结合,运用机理转移法制备了分子量可控的聚甲基丙烯酸甲酯-聚丁二烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-PB-PMMA)嵌段共聚物。首先以双官能度的双锂为引发剂,进行丁二烯的活性阴离子聚合得到活性聚合物,之后用环氧丙烷封端,2-溴异丁酰溴进行酯化,生成双末端带有溴原子的聚丁二烯。再用此聚合物为引发剂,N,N,N′,N″,N″-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)为配体,CuBr为催化剂进行甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合,进而得到三嵌段共聚物PMMA-PB-PMMA。采用1H-NMR、FTIR、凝胶渗透色谱仪等对所合成产物的组成和结构进行表征,并通过差示扫描量热法(DSC)研究嵌段共聚物的微相分离行为,DSC曲线上明显出现了两个玻璃化转变温度,结果初步表明三嵌段聚合物具有热塑性弹性体的性能。     

α,α-二溴乙酸乙酯作双官能引发剂ABA型嵌段共聚物的合成

自从 1 995年 Matyjaszewski[1] 和 Sawamoto[2 ] 同时发现原子转移自由基聚合 ( ATRP)以来 ,人们已采用几种不同的双官能引发剂合成了以丙烯酸酯为中间嵌段的 ABA型三嵌段共聚物 ,如α,α -二溴对二甲苯 [3] 、双 2 -溴丙酸乙二醇酯 [4 ] 以及 2 ,5-二溴己二酸二甲酯 [5] ,我们将这类双官能引发剂称为显性双官能引发剂 ,其分子结构分别见下式 :Br CH2 CH2 Br,CH3CBrHOO CH2 CH2 OOCBrH CH3,Br CCOOCH3H CH2 CH2 CCOOCH3H Br　　最近我们证实 ,当用 α,α-二溴化苄作引发剂进行苯乙烯的 ATRP时 ,所得聚苯乙烯大分子…     

PtBMA-b-P4VP的ATRP合成及其化学转变

以α-氯代丙酸乙酯(ECP)为引发剂,N,N,N′,N″,N″-五甲基二亚乙基三胺(PMDE-TA)为配体,在N,N′-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中引发甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)进行原子转移自由基聚合(ATRP),调节聚合反应时间得到了端基为氯原子,数均分子量为1.8×103~6.4×103的聚甲基丙烯酸叔丁酯(PtBMA-Cl)大分子引发剂。采用合成的5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环化合物(Me6[14]aneN4)为配体,使PtBMA-Cl引发4-乙烯吡啶(4VP)进行ATRP反应,得到了PtBMA-b-P4VP两嵌段共聚物,可使P4VP的收率达到60%。通过对PtBMA-b-P4VP的不同链段进行季铵化和水解反应,得到了聚甲基丙烯酸-b-季铵化聚4-乙烯吡啶(PMAA-b-QPVPB)亲水性嵌段共聚物。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)分析表明:所得嵌段共聚物的结构明确,可将PtBMA与P4VP的链段长度之比调整在1∶0.5~1∶1的范围内。     

半乳糖胺修饰阳离子型刷形嵌段共聚物的合成与表征

利用两步原子转移自由基聚合（ATRP）和聚合物后修饰反应,制备半乳糖胺修饰的阳离子型刷形嵌段共聚物P（PEGMEMA-co-PEGMA_-Gal）-b-PDMAEMA. 首先,通过ATRP法引发单体聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯（PEGMEMA）和聚乙二醇甲基丙烯酸酯（PEGMA）聚合,得到末端含氯基的无规共聚物P（PEGMEMA-co-PEGMA）;再利用其作为大分子引发剂,引发水溶性单体甲基丙烯酸-2-（N,N-二甲氨基）乙酯（DMAEMA）进行ATRP反应,获得三组分两嵌段刷形共聚物P（PEGMEMA-co-PEGMA）-b-PDMAEMA;最后,利用PEGMA结构单元中的侧链羟基,经聚合物反应,键合具有肝靶向功能的半乳糖分子（Gal）,成功获得P（PEGMEMA-co-PEGMA_-Gal）-b-PDMAEMA. 其中,PDMAEMA侧基的二甲氨基[-N（CH₃）₂]在中性和弱酸性介质中可发生质子化,形成聚阳离子链段,能够缩合DNA,用作基因载体. 通过核磁共振氢谱（¹H NMR）、红外光谱（FT-IR）和凝胶渗透色谱（GPC）,对聚合物的化学结构、分子量及分子量分布进行表征. 利用凝胶阻滞电泳研究阳离子型嵌段共聚物与DNA的结合能力、利用动态激光光散射仪（DLS）测试聚阳离子/DNA复合物的表面zeta电位值、粒径及粒径分布. 通过细胞毒性试验（MTT法）表征载体的生物相容性,并分别研究复合物对宫颈癌（HeLa）细胞和肝癌（HepG2）细胞的转染能力. 实验结果表明,这种半乳糖胺修饰的阳离子型刷形共聚物具有较低的细胞毒性,在肝靶向基因输送中具有潜在的应用.     

ABA型两亲嵌段共聚物的合成及表征

以α ,α′ 二溴代二甲苯为引发剂 ,CuBr/2 ,2′ 联吡啶为催化体系 ,制备了双溴端基的分子量分布窄的聚苯乙烯 (MWD =1 18) .再以此作为大分子引发剂 ,实现了甲基丙烯酸对硝基苯酯的原子转移自由基聚合 ,制得了分子量可控且分子量分布窄的ABA型嵌段共聚物 ,再经水解、酸化 ,得到了聚甲基丙烯酸 b 聚苯乙烯 b 聚甲基丙烯酸ABA型两亲嵌段共聚物     

以二硫键连接的两嵌段共聚物的制备新方法

报道了一种制备二硫键连接的两嵌段共聚物的新方法.以可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)制备聚苯乙烯大分子链转移剂(PS-RAFT),经伯胺还原得到巯基封端的PS(PS-SH).PS-SH与原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂2-溴-2-甲基丙酸-2-(2-吡啶基二硫)乙酯发生交换反应,得到含有二硫键的聚苯乙烯大分子ATRP引发剂(PS-S-S-Br).以PS-S-S-Br引发甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)的ATRP聚合反应,合成了由二硫键连接的两嵌段共聚物PS-S-S-PHEMA.将PS-S-S-PHEMA可在甲醇中自组装形成以PS为核,PHEMA为壳的球形聚合物胶束,为制备新型含二硫键聚合物提供了新的合成方法.     

星状多臂共聚物h-PCMS-g-PEMA-b-PMMA的合成

在CuCl/bpy催化体系下,通过对氯甲基苯乙烯（CMS）自引发制得球状超支化聚对氯甲基苯乙烯（h-PCMS）,再以h-PCMS作为大分子引发剂,通过两步原子转移自由基聚合（ATRP）成功在球状h-PCMS表面接枝二嵌段聚合物聚甲基丙烯酸乙酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯（PEMA-b-PMMA）,合成了星状多臂共聚物h-PCMS₂₇₀₀-g-PEMA₄₁₀₀₀-b-PMMA₁₅₀₀₀（下标为分子量）,分子量分布为1.6,其结构和性能经¹H NMR、 IR、 GPC和DSC表征。通过¹H NMR定量分析表明,h-PCMS中的苄基氯具有活性,可进一步引发接枝反应,次苄基氯不能引发ATRP反应。在每一个h-PCMS表面有接近三分之一的苄基氯参与接枝反应,接枝臂数为6。     

星型两亲性聚己内酯-b-聚甲基丙烯酸(2-羟乙酯)嵌段共聚物的合成和表征

通过开环聚合(ROP)和原子转移自由基聚合(ATRP)制备了一类新型的两亲性嵌段共聚物——六臂星形聚(ε-已内酯)-b-聚甲基丙烯酸(2-羟乙酯)(6sPCL-b-PHEMA).6sPCL-b-PHEMA通过三步反应合成:(1)双季戊四醇开环聚合ε-己内酯的合成6sPCL;(2)以2-溴异丁基酰溴封端星形聚合物制备大分...     

ATRP法制备两亲性嵌段共聚物的研究

以α 溴代丙酸乙酯 (EPN Br)为引发剂、氯化亚铜 (CuCl)和联二吡啶 (bpy)组成的混合体系为催化剂 ,引发苯乙烯聚合 ,得到了端基为卤原子的单分散聚苯乙烯 (PS X)预聚体 .以此PS X为大分子引发剂、CuCl和N ,N ,N′ ,N″ ,N″ 五甲基二亚乙基三胺 (PMDETA) bpy的混合体系为催化剂 ,引发N ,N 二甲基丙烯酰胺(DMAA)聚合 ,得到了分子量分布较窄的聚苯乙烯 b 聚N ,N 二甲基丙烯酰胺 (PS b PDMAA)两亲性嵌段共聚物 .考察了大分子引发剂的分子质量、聚合介质及配位剂等对聚合过程的影响 .并用GPC、IR、1 H NMR等对产物进行了表征 .研究结果表明 ,该聚合反应体系符合原子转移自由基聚合的特征 .     

含强推拉电子型偶氮苯的嵌段共聚物合成与自组装研究

利用原子转移自由基聚合(ATRP)和前体聚合物重氮偶合反应相结合的方法,制备了一种新型含强推拉电子型偶氮苯的嵌段共聚物PEG-b-P6CNAzo.首先使用大分子引发剂PEGBr引发单体甲基丙烯酸6(N-甲基苯胺基)己酯进行ATRP聚合,得到作为前体聚合物的两嵌段共聚物PEG-b-P6MA,然后再与4-氰基苯胺的重氮盐进行重氮偶合反应得到目标产物PEG-b-P6CNAzo.利用GPC1、H-NMR、UV-Vis等手段对制得的聚合物进行了详细的表征.1H-NMR分析结果表明PEG-b-P6MA的聚合度为122-b-13,重氮偶合反应转化率接近100%.GPC结果表明PEG-b-P6MA与PEG-b-P6CNAzo均具有较窄的分子量分布.向浓度为0.2 g/L的PEG-b-P6CNAzo四氢呋喃溶液中以0.5 mL/h速率加水,该嵌段共聚物可以形成直径约11 nm的棒状胶束.     

一种含假芪型偶氮生色团两亲性嵌段共聚物的合成与表征

利用原子转移自由基聚合（ATRP）合成了一种新型的含假芪型偶氮生色团的两亲性嵌段共聚物P（HEMA-b-6CNAzo）。首先,采用ATRP引发剂引发三甲基硅保护的羟乙基甲基丙烯酸酯（HEMA—TMS）聚合,得到大分子引发剂P（HEMA—TMS）;接着进一步引发单体甲基丙烯酸6-（N_甲基苯胺基）己酯进行ATRP反应,得...     

活性自由基聚合反应合成苯乙烯与丙烯酸酯嵌段共聚物及相关共聚物

用Cu(phen) 2 Br/1 PEBr催化引发体系合成了分子量为 50 0 0左右的溴端基聚苯乙烯 (PS Br) .以后者为大分子引发剂 ,在Cu( phen) 2 Br存在下引发甲基丙烯酸甲酯 (MMA)或丙烯酸丁酯 (BA)聚合 ,合成了二嵌段共聚物PS b PMMA和PS b PBA ,并通过GPC、IR、1H NMR及DSC等进行了表征 .实验发现 ,丙烯酸甲酯(MA)在Phen/CuCl/CCl4 催化引发下发生爆聚反应 ,仅当和异丁基乙烯基醚 (IBVE)才发生可控的自由基共聚合反应 .当MA和IBVE的投料摩尔比为 1∶1时 ,所得共聚物中两种单体链节的组成比为 1∶1 7左右 .     

Synthesis of poly(4-vinylpyridine) and block copoly (4-vinylpyridine-b-styrene) by atom transfer radical polymerization using 5,5,7,12,12,14-hexamethyl-1,4,8,11-tetraazamacrocyclotetradecane as ligand

Poly(4-vinylpyridine) (P4VP) and block copolymer, poly(4-vinylpyridine-b-styrene) (P4VP-b-PSt) were prepared by atom transfer radical polymerization (ATRP) using 1-phenylethyl chloride as initiator, CuCl and 5,5,7,12,12,14-hexamethyl-1,4,8,11-tetraazamacrocyclotetradecane (Me₆[14]aneN₄) as catalyst and ligand. The polymerization of 4VP was carried out in 2-propanol at 40 °C. GPC and NMR studies show that the plot of ln([4VP]₀/[4VP]) against the reaction time is linear, and the molecular weight of the resulting P4VP increased linearly with the conversion. Within 3 h, the conversion can reach almost 90%. P4VP-b-PSt amphiphilic block copolymer with low polydispersity index (M_w/M_n ≈ 1.2) is also obtained by ATRP of St in DMF at 110 °C using P4VP-Cl as macroinitiator, CuCl/ Me₆[14]aneN₄ as catalyst.     

Novel Amphiphilic Diblock and Triblock Liquid‐Crystalline Copolymers with Well‐Defined Structures Prepared by Atom Transfer Radical Polymerization

Summary: Based on a hydrophilic poly(ethylene oxide) macroinitiator (PEOBr), a novel amphiphilic diblock copolymer PEO‐block‐poly(11‐(4‐cyanobiphenyloxy)undecyl) methacrylate) (PEO‐b‐PMA(11CB)) was prepared by atom transfer radical polymerization (ATRP) using CuCl/1,1,4,7,10,10‐hexamethyltriethylenetriamine as a catalyst system. An azobenzene block of poly(11‐[4‐(4‐butylphenylazo)phenoxyl]undecyl methacrylate) was then introduced into the copolymer sequence by a second ATRP to synthesize the corresponding triblock copolymer PEO‐b‐PMA(11CB)‐b‐PMA(11Az). Both of the amphiphilic block copolymers had well‐defined structures and narrow molecular‐weight distributions, and exhibited a smectic liquid‐crystalline phase over a wide temperature range.

The amphiphilic triblock copolymer synthesized here.     

A new tetradentate ligand for atom transfer radical polymerization

The properties of a ligand, including molecular structure and substituents, strongly affect the catalyst activity and control of the polymerization in atom transfer radical polymerization (ATRP). A new tetradentate ligand, N,N′‐bis(pyridin‐2‐ylmethyl‐3‐hexoxo‐3‐oxopropyl)ethane‐1,2‐diamine (BPED) was synthesized and examined as the ligand of copper halide for ATRP of styrene (St), methyl acrylate (MA), and methyl methacrylate (MMA), and compared with other analogous linear tetrdendate ligands. The BPED ligand was found to significantly promote the activation reaction: the CuBr/BPED complex reacted with the initiators so fast that a large amount of Cu(II)Br₂/BPED was produced and thus the polymerizations were slow for all the monomers. The reaction of CuCl/BPED with the initiator was also fast, but by reducing the catalyst concentration or adding CuCl₂, the activation reaction could be slowed to establish the equilibrium of ATRP for a well‐controlled living polymerization of MA. CuCl/BPED was found very active for the polymerization of MA. For example, 10 mol% of the catalyst relatively to the initiator was sufficient to mediate a living polymerization of MA. The CuCl/BPED, however, could not catalyze a living polymerization of MMA because the resulting CuCl₂/BPED could not deactivate the growing radicals. The effects of the ligand structures on the catalysis of ATRP are also discussed. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 42: 3553–3562, 2004     

Block copolymerization of 5,6-benzo-2-methylene-1,3-dioxepane with conventional vinyl monomers by ATRP method

Polystyrene-block-poly(5,6-benzo-2-methylene-1,3-dioxepane) (PSt-b-PBMDO), poly(methyl methacrylate)-block-PBMDO (PMMA-b-PBMDO) and poly(methyl acrylate)-block-PBMDO (PMA-b-PBMDO) were synthesized by two-step atom transfer radical polymerization (ATRP) of conventional vinyl monomers, then BMDO. First, the polymerization of St, or MMA, or MA was realized by ATRP with ethyl α-bromobutyrate (EBrB) as initiator in conjunction with CuBr and 2,2^′-bipyridine (bpy). After isolation, polymers with terminal bromine, PSt-Br, PMMA-Br and PMA-Br, were obtained. Second, the ATRP of BMDO was performed by using macroinitiator, PSt-Br (or PMMA-Br, PMA-Br) in the presence of CuBr/bpy. The structures of block copolymers were characterized by 1H NMR spectra. Molecular weight and polydispersity index were determined on gel permeation chromatograph. Among the block copolymers obtained, PMA-b-PBMDO shows the most narrow molecular weight distribution.     

新型水溶性共轭嵌段含糖聚合物的合成与表征

以两端溴化的聚9,9-二己基芴作为大分子引发剂, 6-O-甲基丙烯酰基-1,2∶3,4-二-O-异亚丙基-D-吡喃型半乳糖(6-O-Methacryloyl-1,2∶3,4-di-O-isopropylidene-D-galactopyranose, MaIpGa)为单体, 氯化亚铜/1,1,4,7,10,10-六甲基三乙基四胺为催化剂, 通过原子转移自由基聚合(ATRP), 合成了一种新型的具有良好光学性能的三嵌段共聚物聚甲基丙烯酸羟基保护半乳糖酯-聚芴-聚甲基丙烯酸羟基保护半乳糖酯(PMaIpGa-PF-PMaIpGa). 在酸性条件下进一步水解, 得到水溶性的聚甲基丙烯酸半乳糖酯-聚芴-聚甲基丙烯酸半乳糖酯(PMaGa-PF-PMaGa)三嵌段聚合物, 其结构和分子量(分布)通过核磁共振、红外光谱和凝胶渗透色谱(GPC)确证, 并研究了其紫外-可见和荧光光谱特性.     

利用酶促开环聚合和原子转移自由基聚合方法合成AB型嵌段共聚物

我们用端基官能化方法实现两种聚合反应的结合, 成功地制备了AB型双嵌段共聚物PCL-b-PSt和BAB型三嵌段共聚物PSt-b-PCL-b-PSt. 本文利用上述方法, 将酶促开环聚合和原子转移自由基聚合有机地结合起来, 合成了AB型嵌段共聚物-聚己内酯/聚甲基丙烯酸环氧丙酯(PCL-b-PGMA. 此嵌段共聚物具有良好的生物相容性, 在现代生物领域具有广泛的应用前景.