具有可见光响应聚合物纳米粒子的制备及性能研究

利用可见光响应供体-受体Stenhouse加合物(DASAs)设计并制备了2种表面含有可见光响应单元的聚合物纳米粒子,并对纳米粒子的光响应性进行了研究.首先合成了修饰DASA分子的聚合物PGMD,研究结果表明PGMD可溶于与水互溶的有机溶剂(如DMSO)中并具有良好的光响应性,PGMD链段可在可见光刺激下响应为亲水状态.因此,含有PGMD链段的嵌段共聚物PCL-b-PGMD可在水中自组装形成胶束,并能与PCL-b-PEG在水中共组装形成复合壳层胶束,但PGMD链段在水中无法可逆响应为疏水状态.为获得具有可逆响应性的聚合物纳米粒子,利用硅烷偶联剂水解修饰的方法得到表面含有疏水三烯状态DASA分子与亲水PEG短链的复合壳层二氧化硅纳米粒子,实验结果表明复合壳层二氧化硅纳米粒子在水环境中有良好的分散稳定性,并且表面修饰的DASA分子仍具有良好的响应性.本研究为设计表面性质可调的响应性聚合物纳米粒子提供了新的设计思路.     

含功能化PEO嵌段的可生物降解两亲性嵌段共聚物的可控聚合及生物医用前景（摘要）

本文采用可控聚合方法合成了一系列组成可控的由含端氨基的聚环氧乙烷（PEO）亲水链段和可生物降解的聚（ε-己内酯）（PCL）疏水链段组成的两亲性嵌段共聚物PCL-b-PEO-NH2.通过共聚物端氨基的反应活性,进一步合成了含有功能性基团的PCL-b-PEO-COOH和PCL-b-PEO-RGD两嵌段共聚物及含有温敏性组分的PCL-b-PEO-b-PNIPAAm三嵌段共聚物（PNIPAAm为聚异丙基丙烯酰胺）.     

光响应“线性-超支化”超分子嵌段共聚物的制备及其对金表面的可逆亲疏水修饰

报道了一类新型的α-ωn型"线性-超支化"超分子嵌段共聚物.分别通过可控阴离子开环多支化聚合方法(ROMBP)和可逆加成-断裂链转移聚合方法(RAFT)合成了含有一个β-环糊精基团的亲水超支化缩水甘油醚(CD-g-HPG)和含有一个偶氮苯基团的疏水线性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-AZO).两者可以通过β-环糊精和偶氮苯基团之间的主客体识别作用形成两亲性线性-超支化超分子嵌段共聚物PMMA-b-HPG.由于线性PMMA-AZO残留有RAFT聚合时链转移剂中的三硫代酯结构,超分子聚合物PMMA-b-HPG可以通过三硫代酯与金形成的硫-金键(S-Au)对金表面进行修饰形成自组装单分子层(SAM).修饰后的金表面呈现出光控的可逆亲疏水性能.在紫外光下,由于β-环糊精/偶氮苯之间的主客体识别作用被破坏,亲水的CD-g-HPG从表面脱离,表面变为疏水;在可见光下,如果重新将金片浸泡在CD-g-HPG溶液中,金表面的亲水性可以恢复.     

ABC三嵌段共聚物胶束从多间隔结构到多核结构转变的Monte Carlo模拟

采用Monte Carlo模拟方法研究了疏水-亲水-疏水(H-P-H)型ABC三嵌段共聚物在B嵌段的选择性溶剂中的自组装行为. 模拟结果表明, 通过调节A嵌段和C嵌段的疏水性和二者之间的不相容性, 体系中可以形成多种形貌各异的胶束. 根据胶束中疏水核结构的特点, 这些胶束大体上可以被分为多核型胶束和多间隔型胶束两种类型. 通过增强疏水嵌段的疏水性或降低A嵌段和C嵌段间的不相容性, H-P-H型ABC三嵌段共聚物胶束能够发生从多核型胶束向多间隔型胶束的转变. 进一步分析胶束中聚合物的链构象等微观结构信息发现, A嵌段和C嵌段间的排斥作用和疏水作用之间存在竞争关系, 而这种竞争关系是影响体系中形成多核型胶束还是多间隔型胶束的决定性因素.     

表面活性单体NaAMC14S/丙烯酰胺共聚物的分子链微结构与疏水缔合性

在实施丙烯酰胺型阴离子表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠(NaAMC14S)与丙烯酰胺(AM)水溶液均相共聚合过程中,分别通过改变AM与NaAMC14S的投料比、改变外加电解质NaCl的加入量以及引发剂的用量,制备了分子链微结构系列变化的具有微嵌段结构的共聚物NaAMC14S/AM;采用荧光探针法与表观粘度法研究了共聚物分子链微结构与其疏水缔合性能之间关系,探索了共聚物分子链中疏水微嵌段含量、疏水微嵌段长度及共聚物分子量诸微结构因数对共聚物疏水缔合性的影响.结果表明,共聚物NaAMC14S/AM的疏水缔合性随着疏水微嵌段含量的增加而增强,随着疏水微嵌段长度的增长而增强,当疏水微嵌段含量和嵌段长度一定时,共聚物的疏水缔合性随分子量的增大而增强.     

两亲性嵌段共聚物在选择性溶液中吸附行为的理论研究

通过自洽场理论方法研究了在圆形孔道以及水平基板受限情况下两亲性嵌段共聚物在选择性稀溶液中的自组装形态,考察受限管壁、管壁极性以及基板间距对聚合物吸附行为的影响.中性圆形孔道中,随着溶剂对疏水链的排斥作用增强和对亲水段的亲水作用增大,聚合物以蘑菇形状吸附于管壁上.疏水链、亲水链与溶剂的相互作用差异性越大,越容易产生吸附现象.在亲水性孔道中,吸附现象有所缓解,随着管壁对亲水段吸引作用的增强,聚合物在管壁附近形成规则排列的球状胶束.当疏水链、亲水链与溶剂的相互作用相差非常大时,即使管壁对亲水嵌段的吸附作用增强,也不能消除聚合物吸附现象.在中性水平基板中,随着基板间距的增加,两亲性嵌段共聚物在基板附近依次出现球状胶束-蘑菇状胶束-单层球状胶束-高分子刷-双层球状胶束-对称高分子刷的自组装形态.     

聚丙烯酰胺—l—聚四氢呋喃（PAm—l—PTHF）两亲聚合物网络的合成

两亲聚合物网络（Ａｍｐｈｉｐｈｉｌｉｃｎｅｔｗｏｒｋ）是一类由亲水和疏水高分子链段通过共价键连接而成,具有既能在水中溶胀又能在有机溶剂中溶胀的独特性能的聚合物网络体系,其中亲水和疏水链段分别聚集并形成微观相分离的相态结构,且亲水和疏水链段分别保留了各自的化学和物理性质［１］。两亲网络的独特性质使得它日益受到聚合物科学家的关注［２,３］。然而基于合成技术等方面的原因,迄今为止已有文献报道的两亲聚合物网络种类十分有限,本文以具有良好柔性和生物相容性的聚四氢呋喃（ＰＴＨＦ）（Ｍｎ～２０００）为疏水链…     

两亲性树枝状嵌段共聚物刷的合成与构象研究

近期研究发现两亲性嵌段共聚物刷能引发“有序自发乳化”,一步法制备有序多孔光晶微球.上述研究主要基于侧链为线形聚合物的嵌段共聚物刷,而侧链拓扑结构变化对乳液受限自组装的影响尚不明确.本工作中设计合成了亲水和疏水的降冰片烯基楔形单体,并通过顺序开环易位聚合(ROMP)成功合成了一类两亲性树枝状嵌段共聚物刷.通过核磁氢谱(¹H-NMR)清晰表征了产物的化学结构,凝胶渗透色谱(GPC)表明共聚物的分子量呈较窄的单峰分布,聚合反应过程具有较好的可控性.通过改变单体和催化剂的比例获得不同分子量的共聚物刷,利用凝胶渗透色谱联用光散射(GPC-MALS)研究了侧链结构对聚合物溶液构象的影响,结果显示一代树枝状共聚物刷表现为无规线团构象,而二代产物则呈现棒状构象,单个聚合物链的原子力(AFM)表征证实了上述结果.     

光敏性无规-类接枝双亲聚合物的合成与自组装行为的研究

通过ε 己内酯改性丙烯酸酯 (FAn ,n =1～ 4 )与肉桂酰氯反应合成了一系列光敏性大单体 (FAnC ,n =1～ 4 ) ,以FAnC与甲基丙烯酸 (MAA)进行自由基聚合 ,制备具有光敏性的双亲无规 类接枝共聚物 (PMFAnC) .用红外光谱、凝胶渗透色谱、核磁共振和差示扫描量热仪等对共聚产物进行了表征 .双亲性PMFAnC可以在选择性溶剂中进行自组装 ,形成以PMFAnC中PFAnC疏水链段为核 ,PMAA亲水链段为壳的高分子胶束 .核内的肉桂酰基由紫外光引发发生光交联反应 ,得到具有稳定壳 核结构的胶束 .动态激光光散射、透射电子显微镜结果表明 ,PMFAnC在水溶液中形成了一定结构的光敏性纳米胶束 ,在紫外光照射下PMFAnC胶束内核发生光聚合反应使胶束粒径减小     

叶酸封端的聚(碳酸酯-co-乙二醇)嵌段共聚物的合成及其胶束的制备

在不添加催化剂的情况下,通过聚乙二醇单甲醚(mPEG)引发5,5-二甲基-1,3-二噁烷-2-酮(DTC)本体开环聚合,得到了生物可降解脂肪族聚(碳酸酯-co-乙二醇)(DMP)两亲性嵌段共聚物。将其与叶酸(FA)反应,合成了末端含有叶酸的生物可降解两亲性嵌段共聚物(FA-DMP)。所得聚合物结构经傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(1 H-NMR)、紫外光谱(UV-Vis)、凝胶渗透色谱(GPC)表征。利用聚合物FA-DMP的两亲性结构特点,采用透析法制备了其聚合物胶束。结果表明,在不添加任何催化剂的情况下,利用mPEG的端羟基可成功引发DTC开环聚合,且通过改变投料比可调控DMP嵌段共聚物的分子量;FA-DMP聚合物可形成具有一定纳米尺寸的胶束,且其粒径与聚合物的亲水-疏水链链长有关。