采用固体NMR研究MPEG-PLA双嵌段共聚物的固态相区结构

采用固体核磁共振方法，研究了AB型聚（L-丙氨酸）聚乙二醇嵌段共聚物(MPEG-b-PLA）的固态微相结构. ¹³C核的交叉极化与直接极化实验表明，MPEG中存在晶态和非晶态两种相区结构，PLA则含有大量的α螺旋与少量的β折叠二级结构. 由交叉极化过程下的¹³C自旋-晶格弛豫时间(T₁)测定结果进一步表明，MPEG链段由于嵌段结构使结晶过程受抑制，结晶度明显下降. PLA链段以结晶态形式存在，并由于大量α螺旋和β折叠有序结构的存在, 链段非常刚性，运动严重受限，而β位甲基因为可以自由旋转，所以运动能力较α位次甲基和羰基强.     

苄醚树枝体与丙烯酸杂化嵌段共聚物的NMR表征

在ARX-500型谱仪上记录了新合成苄醚树枝体与丙烯酸杂化嵌段共聚物的一维¹H谱、一维¹³C谱和二维异核多量子化学位移相关谱(HMQC).根据NMR谱模拟和NMR实验,得到了该共聚物¹H和¹³C的全归属。     

PSSS50-b-PNIPAM300嵌段共聚物在二元溶剂中自组装的NMR研究

本文结合核磁共振（NMR）、动态光散射（DLS）和透射电子显微镜（TEM）等表征方法,对自主合成的聚阴离子型温敏嵌段共聚物—聚（苯乙烯磺酸钠）-b-聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PSSS₅₀-b-PNIPAM₃₀₀）在纯水、水/甲醇以及水/丙酮三种溶剂中的温度响应性和自组装行为进行了系统研究.结果发现PNIPAM链段在水/丙酮以及水/甲醇二元溶剂中的临界溶解温度（LCST）比在纯水溶液中略低,而在水/丙酮体系中的塌缩程度却明显低于纯水和水/甲醇体系.同时,PSSS₅₀-b-PNIPAM₃₀₀在不同溶剂体系中的聚集形貌也存在显著差异,表明加入有机溶剂小分子可以有效地调控温敏嵌段共聚物在水溶液中的自组装过程和聚集形貌.     

聚氰丙基甲基硅氧烷-聚脲嵌段共聚物的NMR表征及研究

用高分辨NMR对聚甲基硅氧烷-聚脲嵌段共聚物以及聚氰丙基甲基硅氧烷-聚脲嵌段共聚物结构进行表征,对NH形成的各种氢键进行详细的研究,同时观察了氢键在力学性能中的作用,结果发现氢键强烈地影响着力学性能。用固体¹H宽线研究这类材料的相分离状况,并总结影响相分离的因素。保持硬段含量不变,增加软段分子量使相分离程度增加;保持软段分子量不变,增加硬段含量使相分离程度降低。软、硬段之间的相互作用(如氢键)使相分离程度降低。     

嵌段共聚物溶致液晶相中水的2H-NMR动力学分析

采用D₂O 的²H-NMR线型和弛豫分析了PEO-PPO-PEO/D₂O/对二甲苯体系的层状和六角液晶相的动力学行为. 通过实验测得了两个不同体系的自旋 晶格弛豫时间T₁、自旋-自旋弛豫时间T₂和²H-NMR 谱. ²H-NMR 谱均为具有四极劈裂的粉末谱线型，且在谱图的中心，β_LD=54.7°时存在一个倒峰. 倒峰的出现直接表明引起体系中弛豫的主要动力学过程处于极窄化区域. 采用NMR弛豫模型，通过调节动力学参数，使理论模拟的²H-NMR谱、弛豫时间、倒峰的大小与实验的对应量相吻合，求得了体系的动力学参数.     

FTIR和^1H NMR法研究嵌段聚氨酯的结构

用１，４－丁二醇，乙二胺及二者的混合物为扩链剂，合成了嵌段及嵌段支化型聚氨酯。用ＦＴＩＲ和＾１Ｈ ＮＭＲ法研究了含不同扩链剂的嵌段聚氨酯大分子的支化，并通过积分半定量法考察了配料比与支化率之间的关系。     

嵌段共聚物溶致液晶相中水的2H-NMR动力学分析

采用D2O的2H-NMR线型和弛豫分析了PEO-PPO-PEO/D2O/对二甲苯体系的层状和六角液晶相的动力学行为.通过实验测得了两个不同体系的自旋-晶格弛豫时间T1、自旋-自旋弛豫时间T2和2H-NMR谱.2H-NMR谱均为具有四极劈裂的粉末谱线型,且在谱图的中心,βLD=54.7°时存在一个倒峰.倒峰的出现直接表明引起体系中弛豫的主要动力学过程处于极窄化区域.采用NMR弛豫模型,通过调节动力学参数,使理论模拟的2H-NMR谱、弛豫时间、倒峰的大小与实验的对应量相吻合,求得了体系的动力学参数.     

聚氰丙基甲基硅氧烷—聚脲嵌段共聚物的NMR表征及研究

用高分辨NMR对聚甲基硅氧烷-聚脲嵌段共聚物以及聚氰丙基甲基硅氧烷-聚脲嵌段共聚物结构进行表征,对NH形成的各种氢键进行详细的研究,同时观察了氢键在力学性能中的作用,结果发现氢键强烈地影响着力学性能。用固体~1H宽线研究这类材料的相分离状况,并总结影响相分离的因素。保持硬段含量不变,增加软段分子量使相分离程度增加;保持软段分子量不变,增加硬段含量使相分离程度降低。软、硬段之间的相互作用(如氢键)使相分离程度降低。     

两嵌段共聚物软受限自组装行为研究

采用模拟退火算法,系统研究了软受限条件下两嵌段共聚物自组装形貌极其转化机理。共聚物形貌可受到受限程度,组分体积分数,以及溶剂选择性3方面因素的调制。在弱受限条件下,共聚物形貌均为球状呈各向同性。核-壳-笼形貌可以极大的增加组分A和组分B之间的接触粒子数,达到增熵降能的效果,在我们的研究工作中是一种罕见的构型。形成多核结构的条件是： AB复合链末端距与其链长比值小于0.23。此次工作对于纳米颗粒的实验制作以及药品输运方面具有极大的理论指导意义。     

嵌段共聚物受限于软孔内的自组装

利用自洽场方法研究两嵌段共聚物受限于接枝均聚物链(聚合物刷)圆孔中的自组装相形貌.研究表明,当圆孔内径一定时,嵌段比f和聚合物刷C的体积分数φ_C是调控嵌段共聚物相形貌的主要因素,聚合物刷的弹性熵也起着重要作用.当f＝0.7时,在聚合物刷的浸润下,贴近刷表面处AB嵌段共聚物构成环层状结构,随着φ_C的减小这种结构会周而复始地出现.当f处于0. 关键词： 嵌段共聚物 圆孔受限 聚合物刷 自洽场     

典型高分子材料的固体核磁共振研究

本论文通过固体核磁共振（NMR）谱及动力学参量的测量,并结合X-射线衍射技术和DSC测量等研究了两种典型高分子材料的相结构、链的运动以及相与相之间的关系.  乙烯-醋酸乙烯共聚物( EVA) 是最主要的乙烯共聚物之一. 研究发现,EVA的相组成非常复杂,共有5个不同的组分. 除了PE中所观察到的常规单斜晶相和刚性的正交晶相外,我们发现还存在第三个晶相分量－运动性较强的晶相（SOCP,可能是转动相）. 它不仅拥有自己的熔点,而且它的化学位移和分子运动性不同于刚性正交晶相（LOCP）. 另一方面,非晶相也由两种不同的分量组成：运动受限的各相异性的非晶界面相和高度可动的橡胶型的非晶相. 我们进一步详细研究了EVA中的晶区链动力学和非晶区的低温冻结行为. 实验发现,在正交晶相中,高分子链以180° flip-flop方式运动,同时伴随沿链方向的平移型跳跃运动,并引起正交晶相和非晶相之间的长程链扩散,通过NOE的测量证实了这种相间链扩散的存在,并进一步通过实验证实这种相间链扩散是一种受限扩散而不是自由扩散. 同时非晶相的两个组分具有不同的低温冻结行为：当温度低于-弛豫转变温度时,橡胶型的非晶相中的长程分子运动被冻结,但仍存在分子的局域运动;而界面非晶在低温时冻结成一种有序取向结构,并用质子自旋扩散实验证实该有序结构与正交晶相相邻近.  少量纳米级片层状粘土分散在聚合物中就可赋予材料许多优异的性能,我们用固体NMR技术对EVA/REC复合材料的结构和其中粘土的分散性质进行研究,发现上述复合材料中所形成的晶体类型不仅依赖于各组分的性质还依赖于所形成的复合材料的类型.  偏氟乙烯/三氟乙烯共聚物（P（VDF-TrFE））是最主要的铁电高聚物之一. 我们利用变温固体¹⁹F MAS NMR 谱及弛豫数据的测量详细研究了电子辐照对P(VDF-TrFE)共聚物的分子结构、构型、运动性以及相变等的影响. 发现,电子辐照不仅改变了分子链段的构型和运动性,同时也改变了局部分子化学结构. 电子辐照促使铁电相向顺电相(或者非晶相)转变,与此同时诱发了富含VDF和含-TrFE链段从全反式的构型到混合的反式-旁式构型的转变. 电子辐照加剧顺电区域中的分子运动而在高温熔融态中(>100 ℃）,分子的运动反而受限.     

通过宽线固体核磁共振氢谱研究半晶高分子的相结构

宽线固体核磁共振氢谱（¹H NMR）是一种研究半晶高分子相结构的经典方法.本文以半晶聚乙烯的宽线固体¹H NMR谱为例，探讨了通过Gaussian/Sinc、Gaussian和Lorentzian函数组合对宽线固体¹H NMR谱图进行拟合的方案，并根据半晶聚乙烯的相结构成分对拟合得到的各信号成分进行归属.并在此基础上探讨了各个相结构中分子链运动与信号线型的相关性，以及利用宽线固体¹H NMR谱测量半晶高分子结晶度存在的困难.     

A Solid-State NMR Investigation of MQ Silicone Copolymers

The structure of MQ copolymers of the general chemical formula [(CH₃)₃SiO_0.5]_m [SiO₂]_n was characterized by means of solid-state magic angle spinning (MAS) nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. The MQ copolymers are highly branched polycyclic compounds (densely cross-linked nanosized networks). MQ copolymers were prepared by hydrolytic polycondensation in active medium. ²⁹Si NMR spectra were obtained by single pulse excitation (or direct polarization, DP) and cross-polarization (CP) ²⁹Si{¹H} techniques in concert with MAS. It was shown that material consist of monofunctional M (≡SiO Si (CH₃)₃) and two types of tetrafunctional Q units: Q⁴ ((≡SiO)₄ Si) and Q³ ((≡SiO)₃ SiOH). Spin–lattice relaxation times T ₁ measurements of ²⁹Si nuclei and analysis of ²⁹Si{¹H} variable contact time signal intensities allowed us to obtain quantitative data on the relative content of different sites in copolymers. These investigations indicate that MQ copolymers represent dense structure with core and shell.     

PEO-PPO-PEO嵌段共聚物的NMR研究进展

PEO-PPO-PEO嵌段共聚物是重要的非离子型高分子表面活性剂,在药物载体和基因治疗等领域有着广阔的应用前景. 核磁共振(NMR)作为重要的研究手段,在研究PEO-PPO-PEO嵌段共聚物胶团及液晶结构形成,揭示嵌段共聚物与各种添加剂或药物分子的相互作用机理,有着独特的优势. 本文重点介绍了¹H、¹³C和²H NMR波谱以及NMR弛豫时间和自扩散NMR等技术在研究PEO-PPO-PEO嵌段共聚物体系中的应用. 简要介绍了NMR技术在PEO-PPO-PEO 嵌段共聚物聚集、调控以及作为药物载体等方面的研究现状.     

固体核磁共振技术在骨基生物材料研究中的应用

骨是人体的结构组织之一,又是重要的造血器官,它在支持和保护体内器官、贮存钙和磷、参与人体代谢和为肌肉提供附着等方面具有重要的作用,因此了解骨的微观结构对预防和治疗骨疾病有重要意义.由于骨形态多样化,无机和有机成分共存,而且骨样品对物理和化学处理十分敏感,因此对其研究存在许多实验困难.与其他表征技术相比,固体核磁共振（NMR）检测对骨样品不需要任何处理,不会破坏其自身结构,可以实现原位检测.另外,骨头中的许多元素（¹H、¹³C、³¹P、¹⁹F、⁴³Ca、²⁹Si、²⁵Mg和⁸⁷Sr）都是NMR可观察核,因此高分辨固体NMR技术是研究骨基生物材料的强有力工具.该文综述了近年来固体NMR技术在骨基生物材料研究中的应用进展.     

通过超宽139La固体核磁共振波谱研究层状La(OH)2NO3

层状稀土氢氧化物是一类新型的稀土功能材料，本文采用固体核磁共振（SSNMR）方法研究了同时具备离子交换能力和非线性光学特性的层状La（OH）₂NO₃化合物，探讨了通过四极核CPMG（QCPMG）脉冲序列和变频谱图采集获取超宽¹³⁹La SSNMR谱图的方法，并描述了适用于此类实验的滤波方程和谱图重建方法.重建谱图同时包含四极核中心跃迁和卫星跃迁信息，本文使用QUEST软件对超宽¹³⁹La NMR谱图进行了模拟，获取的四极耦合常数C_Q和非对称因子η_Q均与CASTEP密度泛函理论计算值高度吻合.SSNMR实验结果证实层状La（OH）₂NO₃化合物属于非中心对称结构（P2₁），解决了对其结构长期以来存在的争论.     

生物固体核磁共振中样品发热的研究进展

近年来,固体核磁共振被广泛应用于膜蛋白、纤维化蛋白等体系的结构和功能研究．在固体核磁共振实验中,快速魔角旋转或高功率射频场照射等实验条件将导致样品发热．生物样品发热能导致严重的后果,例如样品温度的快速升高,信号分辨率、信噪比的降低,发热严重时甚至导致样品的不可逆损坏．近年来,人们对样品发热问题进行了一些研究,发现通过优化样品制备条件或固体核磁共振实验条件,以及改进探头设计等手段,可以在一定程度上减轻样品发热．该文主要综述了生物固体核磁共振研究中导致样品发热的原因和减轻样品发热的方法．     

High-Resolution Solid-State NMR Spectroscopy of Steroids and Their Derivatives

Abstract: Steroids are an important class of organic compounds containing a vast array of biologically and physiologically essential molecules. Due to their availability, relatively straightforward derivatizability, and endogeneity, they are widely used in pharmacological applications. The investigation of molecular and physicochemical properties of active pharmaceutical ingredients (APIs) in the solid state is important, because these properties are directly related to their pharmacological activity. Several methods are available for this purpose. Solid-state NMR spectroscopy offers a nondestructive and flexible technique, providing both structural and dynamic information. It can be applied to every solid physical state (both crystalline and amorphous) as well as to materials with different compositions. The current article aims at gathering together some of the recent and most important studies in the area of high-resolution solid-state NMR spectroscopy of steroids and their derivatives completed with related theoretical reports not forgetting to outline the future remarks.     

芘在Pluronic两亲嵌段共聚物胶团中的增溶

用稳态荧光法研究芘在Ｐｌｕｒｏｎｉｃ两亲嵌段共聚物胶团水溶液中的增溶,结果表明共聚物分子中的ＰＰＯ实际含量越大,越有利于Ｐｙ的增容,加入无机盐ＫＣｌ导致生成了表面较少水化的较大胶团,并且由于ＫＣｌ解离产生的离子使溶剂极性增加,这些因素促进了Ｐｙ的增溶。     

先进固体NMR技术研究高分子结构与动力学

随着固体NMR理论和谱仪硬件技术的不断发展,近年来固体NMR技术在高分子多尺度结构与动力学研究领域中正发挥着越来越重要的作用. 多脉冲及高速魔角旋转（MAS）等质子高分辨技术的发展使得高灵敏度的¹H谱可有效地用于高分子化学结构与链间相互作用的检测;基于化学键（J-耦合）相关和通过空间（偶极耦合）相互作用的各种二维异核相关谱NMR新技术,使得复杂高分子的链结构得以严格解析. 基于MAS下同核和异核偶极-偶极相互作用、化学位移各向异性等各向异性相互作用重聚的系列新技术,使得研究者可在采用高分辨¹H或¹³C 检测信号的同时检测准静态下的各向异性相互作用,进而获得与之密切相关的结构和动力学信息. 通过质子偶极滤波技术可有效检测多相聚合物中的界面相与相区尺寸、高分子共混物中的相容性等问题. 在动力学的研究中,通过质子间自旋扩散的有效压制技术和化学位移各向异性的重聚,目前已经可以有效地获取链段上单个化学键的快速局域运动以及链段的超慢分子运动. 上述丰富的多尺度NMR技术可以使研究者在不同空间和时间尺度上对高分子聚合物的微观结构、相分离和动力学行为等进行详细的研究,进而阐明高分子微观结构与宏观性能的关联. 该文以固体NMR中最主要的2类核（¹H和¹³C）的检测技术为主线,简单介绍近年来固体NMR领域的一些最新研究进展及其在高分子结构和动力学研究中的应用.