基于超支化聚合物的单分子胶束的研究进展

近年来,单分子胶束/粒子(Unimolecular micelle:UIM)引起了人们的极大兴趣,这是由于通过对核和壳的化学设计,粒子的溶解性、生物相容性、刺激响应性、与基质的相互作用等都可得到改进,粒子还可以包裹多种客体。相对于自组装法而言,超支化聚合物法在合成UIM方面具有某些独有的特征,主要表现在:(1)UIM的尺寸主要由超支化聚合物决定,从而具有相当的可预见性;(2)可以大规模、高浓度合成UIM;(3)对聚合物的亲水性没有要求,可以利用的聚合物非常广泛,核-壳结构更为丰富;(4)产品可以以任何形式存在。本文在简要比较以自组装法和超支化聚合物法合成UIM的基础上,主要介绍了以超支化聚合物(特别是超支化聚甘油醚(PG))为支架合成各种核-壳聚合物及其应用。以长链小分子或聚合物改性的PG可以用作纳米胶囊,也可以作为纳米模板来合成各种无机粒子,而后者显示出量子限制效应和模板效应。特别地,一种全亲水壳交联的、刺激响应的粒子的合成显示了超支化聚合物法在合成复杂UIM方面的优势。总之,超支化聚合物法提供了巨大的核-壳结构分子设计空间,为合成功能集成粒子提供了更多机会。     

两亲性超支化聚合物的研究进展

两亲性超支化聚合物作为一种新型功能性材料.近年来引起了人们的广泛关注.两亲性超支化聚合物的合成丰要是利用不同亲水性的链段对超支化聚合物端基进行改性,或者首先在超支化聚合物末端产生活性位点,再利用超支化分f作为大分子引发剂引发烯类单体进行斤环聚合、原子转移自由基聚合等得到以超支化聚合物为核的两亲性超支化共聚物;这些分子由...     

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.     

基于超支化温敏聚合物制备温敏金纳米粒子

通过对不同分子量的超支化聚乙烯亚胺(hyperbranched polyethyleni mine,HPEI)的端基进行部分或完全异丁酰胺(isobutyric amide,IBAm)化,可以制备一系列具有不同低临界溶解温度(Lower Critical SolutionTemperature,LCST)的超支化温敏聚合物HPEI-IBAm。通过离子键或氢键之间的相互作用,所得超支化温敏聚合物可以吸附于柠檬酸钠还原并稳定的14nm的金纳米粒子(AuNP)的表面,从而得到具有温敏性质的金纳米粒子。所得温敏金的LCST都低于其相应的温敏聚合物,其差值在0.8至6℃之间。在pH值为9.18的缓冲溶液中,通过改变所用聚合物的分子量以及异丁酰胺基团的取代度,所得温敏金的LCST可控制在21.7~48.2℃之间。此外,所得温敏金的LCST也是pH值敏感的,通过溶液pH值的改变,所得温敏金的LCST值可以在更宽的范围内调节。增加溶液的碱性,LCST可能变化不大或降低,减小溶液的碱性会使LCST升高,直到消失。在偏酸的条件下,所得金复合物通常发生聚集,变得不稳定。此外,溶液中的盐度对所得温敏金的LCST也有影响,氯化钠和硫酸钠会降低其LCST,尤其是硫酸钠的效果更显著。     

超支化聚合物

超支化聚合物由于具有高度独特的结构特征、合成方法和应用领域而引起了聚合物科学家们浓厚的兴趣。本文对超支化聚合物的最新研究进展进行讨论,旨在加深人们对该领域的了解,从而促进该领域的快速发展。     

壳层悬挂β-环糊精单元的两亲性超支化聚合物的分子包合与识别行为

采用紫外分光光度法研究了两种壳层悬挂β-环糊精单元的两亲性超支化聚合物在缓冲溶液(25 ℃, pH=11)中的分子包合与识别行为. 结果表明, 两种聚合物具有来自环糊精单元和两亲性超支化聚合物的双重包合能力, 可分别与水溶性染料分子酚酞(PP)、甲基橙(MO)、有机小分子对硝基苯酚(p-NP)等3种客体分子发生单客体包合效应, 而且其包合能力强于单一的环糊精或两亲性超支化聚合物; 通过客体分子PP和MO证实了这两种聚合物还具有双重识别能力, 可以与PP和MO发生双客体包合效应.     

超支化聚合物研究进展

超支化聚合物由于具有高度文化三维球状结构以及众多的端基,因此显示出与相应线型分子截然不同的性质,如低粘度、无链缠结和良好的溶解性.本文讨论了超支化聚合物的特性与表征,对合成超支化聚合物所用单体以及产物作了详细介绍,旨在引起对该领域的兴趣.     

超支化分子自组装形成纳米纤维的计算机模拟研究

利用分子动力学模拟方法,针对实验上的超支化分子建立其粗粒化模型,模拟研究了该超支化分子在水和空气的界面上形成Langmuir单分子层的过程,并分析了通过自组装形成的纤维的微观结构.该纤维是由单排超支化分子线性排列形成,超支化分子的末端碳链裸露在空气中,且处于伸展的竖起状态.调节末端支链的亲疏水性能够影响形成的自组装结构,末端支链越亲水,超支化分子越不容易形成一维纳米纤维结构.     

新型超支化聚合物修饰碳糊电极的制备及应用

制备了超支化聚(胺-酯)化学修饰碳糊电极,研究了Cu2+在修饰电极上的电化学行为.在0.25 mol/L KCl溶液(pH 4.0)中, Cu2+与超支化聚(胺-酯)形成电化学包络物,分别于0.27和0.06 V处产生一对灵敏的氧化还原峰,具有明显的催化还原增敏作用.研究了超支化聚合物结构和代数对电极性能的影响.实验表明: 5代超支化聚合物修饰电极性能最好.建立了线性扫描伏安法测定痕量铜的方法,线性范围1.0×10-8 ～ 3.0×10-5 mol/L;检出限为4.0×10-9 mol/L. 用于人发样品的测定,获得满意结果.     

超支化聚合物的合成及应用

综述了超支化聚合物合成方法的最新研究进展,并对其应用进行了描述,旨在加深人们对该领域的了解,从而加速该领域的发展。     

端基结构对超支化聚合物静电吸附自组装行为的影响

研究了3种具有相同骨架结构、不同端基的超支化聚合物与线型聚阳离子(PDAC)的静电吸附自组装.结果表明,超支化聚合物的组装过程与线型弱酸聚合物相似,都受溶液pH值与无机盐浓度的影响,但影响程度随端基结构不同而变化.此外,对以超支化聚合物为最外层的不同自组装膜的表面形貌及接触角进行了表征,其表面形貌及亲水性随端基结构的不同而不同.     

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.     

高支化聚合物的合成与表征

介绍了近年来在高分子化学领域内十分活跃的高支化聚合物研究的状况。指出了通过ＡＢｘ型单体的缩聚反应和Ａ＝Ｂ－Ｃ＾８型单体的自缩合乙烯都可获得高支化聚合物。目前用以表征高支化聚合物支化度和分子量的方法主要为核心共振法和凝胶渗透色谱法,在实际应用中都存在局限性。     

新型多杂臂超支化聚缩水甘油的简易合成及自组装行为

一种新型的两亲性多杂臂超支化聚缩水甘油(HPG-h-arm)可以通过简单的三部反应制备: 先利用阴离子开环聚合制备HPG核, 再利用1,3-二环己基碳化二亚胺(DCC)缩合反应一步同时将疏水性的棕榈酸(PA)链和活性溴接枝到HPG上面, 最后利用原子转移自由基聚合反应(ATRP)将亲水性的聚(N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯) (PDMAEMA)链接枝到HPG表面. 红外光谱(FTIR), 核磁共振(1H-NMR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)证实了HPG-h-arm被成功制备. 利用动态光散射仪(DLS), 透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)研究了HPG-h-arm在不同溶剂中的自组装行为和形貌. 结果表明HPG-h-arm在不同的溶剂中可以自组装得到不同尺寸的球状胶束.     

含芳杂环的超支化聚合物的合成与性能研究

在紫外光照射的条件下,以CpCo(CO)2为催化剂,通过3,5-双-(4-炔苯基)-4-苯基-1,2,4-三唑和2,5-双-(4-炔苯基)-1,3,4-(噁)二唑的双炔分别与1-辛炔的[2 2 2]环三聚反应,合成了一类含芳杂环的可溶于普通有机溶剂的新型超支化聚合物.采用红外光谱、核磁共振谱、热失重分析、紫外吸收光谱、荧光光谱、循环伏安法等方法对聚合物进行结构表征和性能测试.结果表明,聚合物具有优异的热稳定性,尤其是含三唑的聚合物热失重5%的分解温度在450℃以上;在800℃时,残余碳化率高达75%.在光激发的条件下,这类聚合物在二氯甲烷溶液中发射深蓝光,其荧光量子效率可达80%.电化学测试结果表明,这类含芳杂环聚合物具有较好的电子传输能力.     

基于超支化聚合物两性水凝胶的制备及性能

通过N-丙烯酰-1,2-乙二胺盐酸盐(ADE)的Michael加成反应制备阳离子超支化低聚物聚N-丙烯酰-1,2-乙二胺盐酸盐(HADE),以HADE为大分子单体,以丙烯酰胺(AAm)和丙烯酸(AAc)为单体,在无需外加有机交联剂的条件下制备具有高机械强度的两性聚电解质水凝胶(HAH凝胶).结果表明,HAH凝胶可以被压缩超过99%的形变而不断裂,压缩强度高达61.2 MPa;HAH凝胶的断裂伸长率和断裂强度分别达到1700%和70.2 k Pa.由于HADE末端伯胺基与强氧化引发剂通过氧化还原反应生成胺自由基和自身结构中的双键同时参与聚合反应,因而为凝胶网络形成提供了必要的化学交联作用.同时HADE结构中胺基正电荷与AAc的羧基负电荷之间的离子交联也为凝胶网络提供了物理交联作用.2种交联作用的协同作用是HAH凝胶具有良好机械性能的根本原因.