温度敏感性PNIPAM-b-PZLL-b-mPEG三嵌段共聚物的合成与自组装研究

通过大分子引发剂引发ε-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-羧酸酐(Lys-NCA)开环聚合和大分子缩合的方法合成了聚(N-异丙基丙烯酰胺)-b-聚(ε-苄氧羰基-L-赖氨酸)-b-聚乙二醇单甲醚三嵌段共聚物(PNIPAM-b-PZLL-b-mPEG).用GPC和1H-NMR对其结构进行了表征.用芘荧光探针法证明了该三嵌段聚合物形成胶束的性质并测定了临界胶束浓度(CMC).动态光散射(DLS)研究表明,在固定PNIPAM-b-PZLL链段长度的情况下,mPEG分子量为2000时,胶束在温度高于临界溶解温度(LCST)时发生聚集,mPEG分子量为5000时,胶束在LCST以上没有发生聚集.     

聚(Nε-苄氧羰基赖氨酸)-聚乙二醇-聚(Nε-苄氧羰基赖氨酸)的合成及其表征

利用三光气合成了Nε-苄氧羰基赖氨酸酸酐(Lys(z)-NCA),并用双端氨基聚乙二醇做引发剂,在DMF中引发Lys(z)-NCA聚合,合成了聚(Nε-苄氧羰基赖氨酸)-聚乙二醇-聚(Nε-苄氧羰基赖氨酸)三嵌段共聚物.利用IR、1H NMR、DSC和GPC对其结构进行了表征,结果表明,这种方法能够合成分子量可控、分子量分布窄(Ip=1.06)的嵌段共聚物,产率95.4%.     

两亲嵌段共聚物溶液自组装新进展

综述了两亲嵌段共聚物在溶液中自组装的新进展，重点介绍了两亲嵌段共聚物自组装聚集体中棒状、蠕虫状、囊泡、洋葱和实心洋葱等几种新形态的特点和形成机理；另外对两亲嵌段共聚物溶液自组装在光电、药物释放、靶向以及作为基因工程载体方面的应用前景及两亲嵌段共聚物聚集体的制备方法作了详细的评述。     

聚乙二醇单甲醚-聚L-赖氨酸嵌段共聚物的合成及其表征

以L-赖氨酸为原料,先制备Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸,光气法合成Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸-N-羧酸酐[Lys-(Z)-NCA]。以聚乙二醇单甲醚(MPEG)为原料,制备了端氨基聚乙二醇单甲醚(MPEG-NH2),并以此为大分子引发剂,在氯仿中引发Lys-(Z)-NCA开环聚合,经无水溴化氢脱苄,合成不同组成和分子量的聚乙二醇单甲醚-聚L-赖氨酸嵌段共聚物。用IR1、H-NMR、GPC、DSC等对共聚物结构进行了表征。结果表明:MPEG-NH2引发Lys-(Z)-NCA开环聚合得到的是嵌段共聚物,通过1H-NMR谱计算得到了共聚物MPEG-PLL-1、MPEG-PLL-2、MPEG-PLL-3、MPEG-PLL-4中PLL链段的摩尔分数分别为0.553、0.795、0.848、0.861,共聚物数均分子量(Mn)分别为2.3×104、6.1×104、8.6×104、9.5×104。     

两亲性二嵌段共聚物MPEG44-b-Phe的合成及其在水溶液中的自组装

利用光气法,以三光气和苯丙氨酸为原料,合成了苯丙氨酸酸酐(b-Phe-NCA).用端氨基聚乙二醇单甲醚(MPEG-NH2)作大分子引发剂,引发b-Phe-NCA开环聚合,合成了不同分子量的聚乙二醇单甲醚-聚(L-苯丙氨酸)(MPEG44-b-Phe)AB型二嵌段共聚多肽.利用IR1、H-NMR、GPC对共聚物结构进行了表征.利用TEM研究了二嵌段共聚多肽MPEG44-b-Phe50及MPEG44-b-Phe7在水溶液中的自组装形态,结果表明合成出的两亲性二嵌段共聚物在水溶液中自组装形成胶束,随着嵌段共聚物中亲水嵌段含量的增高,共聚物溶水性增强,其在水溶液中的自组装形态更加均一.     

嵌段共聚物自组装的研究进展

嵌段共聚物自组装在光学、电子、信息、化学及生物领域有着广泛的应用前景.本文从实验观测、理论研究和计算机模拟三个方面概述了嵌段共聚物自组装领域的研究进展.在实验观测方面,着重介绍了嵌段共聚物在体相及膜中的自组装及外场调控作用方面的研究进展;理论方面则分别介绍了强分相理论、弱分相理论、自洽场理论、动态密度泛函方法和元胞动力学等在嵌段共聚物自组装领域的应用;计算机模拟方面就 Monte Carlo 模拟、耗散粒子动力学等方法在该领域的应用作了详细的阐述.     

嵌段共聚物自组装的研究进展

自组装是分子间通过非共价键相互作用自发组合形成的一类结构明确、稳定,同时具有某种特定功能或性能的分子聚集体或超分子结构的现象.嵌段共聚物不仅可以在本体中自组装,还能在溶液中自组装.本文综述了嵌段共聚物在溶液中自组装的规律及其主要影响因素,包括嵌段共聚物链段长度、选择性溶剂的性质、嵌段共聚物的浓度、溶液的pH值等;并介绍...     

嵌段共聚物调控纳米粒子自组装的研究进展

嵌段共聚物和纳米粒子复合纳米材料具有优异的性能,在生物医药、光电材料、催化材料等领域具有很大的应用价值,已成为备受关注的研究热点.利用嵌段共聚物自组装能够形成特定形态的纳米结构聚集体,将纳米粒子选择性的分布和定位于嵌段共聚物聚集体中,可以改善纳米粒子的性能及其应用.本文综述了近年来实验上利用自组装制备嵌段共聚物-纳米粒子复合纳米材料的方法,并总结分析了影响纳米粒子在嵌段共聚物聚集体中的分布和定位的各种因素,包括纳米粒子的大小、形状及其表面化学.最后总结了嵌段共聚物-纳米粒子的自组装在理论模拟方面的研究.     

聚乳酸-b-聚(N~ε-苄氧羰基-L-赖氨酸)-b-聚乙二醇的合成与表征

用端氨基聚乳酸做引发剂,在DMF中引发Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸酐(Lys(Z)-NCA)聚合,合成了端氨基聚(Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸)-b-聚乳酸两嵌段共聚物.以端羧基聚乙二醇经NHS活化与端氨基聚(Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸)-b-聚乳酸偶联,合成了聚(乳酸-b-Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸-b-乙二醇)三嵌段聚合物.利用IR、1H-NMR、GPC和TEM对它们的结构、形态进行了表征,结果表明,所合成的分子量可控、分子量分布窄(Mw/Mn=1.07)的嵌段共聚物,酰化反应产率达70%以上.同时聚乙二醇和Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸被引入到聚乳酸主链中,在聚合物侧链脱保护后有望改善聚乳酸的细胞亲和性。     

嵌段共聚物在本体中自组装形态的研究进展

综述了两嵌段和三嵌段共聚物在本体中自组装形态的研究进展,主要包括由两嵌段共聚物形成的螺旋状形态;由三嵌段共聚物形成的CsCl晶格型排列的球状形态、立方体心堆积的同心球状形态、层-球形态、柱-球形态、柱-环形态、同轴柱状形态、六角排列的柱状形态、层-柱形态、层-柱-Ⅱ形态、有序三连续双金刚石状形态、核-壳双螺旋状形态、层状形态,以及更加复杂的蘑菇状形态、球嵌球形态、编织图案形态等.并对其发展前景进行了展望.     

双刚性共轭嵌段共聚物体系的自组装

棒杆-棒杆(rod-rod)共轭嵌段共聚物体系是近几年发展起来的一类新型共轭聚合物材料,由于其特有的电学活性以及通过自组装实现纳米尺度结构可控等特性正逐渐成为人们研究的热点.构筑单元的刚性棒状结构使得rod-rod共轭嵌段共聚物体系倾向于自组装形成囊泡或层状结构等低曲率聚集体.本文总结了近年来关于rod-rod共轭嵌段共聚物体系自组装行为的研究,分别介绍了溶液中以及薄膜状态下双刚性共轭嵌段共聚物体系的自组装行为,在此基础上进一步讨论了rod-rod共轭嵌段共聚物薄膜结构与性能的关系.     

PAn-PEG-PAn三嵌段共聚物的合成和表征

在合成α,ω-双(对氨基苯基)聚乙二醇(BAPPEG)的基础上, 用化学氧化共聚法制备了PAn-PEG-PAn三嵌段共聚物. 研究了共聚时苯胺(An)与BAPPEG摩尔比(r)对共聚物的化学组成、UV-Vis谱图、热稳定性和在水溶液中的自组装特性的影响. 结果表明：随着r的增加, 共聚物中PAn链段的含量增大；其UV-Vis谱图中对应PAn链段的吸收峰出现红移, 且红移的程度增加； 热稳定性提高. 三嵌段共聚物在水中表现出自组装特性： 随着r的增加, 先形成粒径约为90 nm的PAn链段/PEG链段球型核壳胶束, 然后形成长为400～800 nm, 直径约为30 nm的棒状结构, 和棒状结构聚集形成的网状结构, 最后又变成球型胶束.     

经两亲嵌段共聚物自组装制备纳米胶束

本文介绍两亲嵌段共聚物的合成,综述了经两亲嵌段共聚物自组装制备纳米胶束的研究进展,并对该领域的发展趋势进行了展望。     

PPV-b-PMMA二嵌段共聚物的ATRP合成及其有序自组装

在分子设计的基础上,合成了以Br为端基的聚(2,5-二辛氧基对亚苯基亚乙烯基)(PPV-Br)低聚体,并采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)原子转移自由基聚合法,以该低聚体作为大分子引发剂,合成了PPV-b-PMMA二嵌段共聚物.经FTIR、UV-Vis、1H-NMR和GPC等表征手段证明,所合成的PPV-b-PMMA二嵌段共聚物具有分子设计的预定结构.PPV大分子引发剂和PPV-b-PMMA二嵌段共聚物的多分散性指数分别为1.3和1.2.在温度、氩气流速和相对湿度分别为22℃、0.2 m3/h和85%的条件下,以CS2为溶剂,实现了该二嵌段共聚物的高度有序六角蜂窝状结构薄膜的自组装.空穴的平均直径为1.7μm.     

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.     

嵌段共聚物薄膜快速自组装方法

嵌段共聚物 (BCP) 薄膜可通过不同的退火方法诱导其微相分离,从而获得大面积圆柱状、层状和球状等纳米图案。这些长程有序的纳米结构形态,已经广泛应用在纳米光刻和电子器件等多个领域中。目前,有效且快速的退火方法仍然是BCP薄膜自组装技术中的研究热点。本文首先介绍了制备BCP薄膜纳米结构图案常用的退火技术,然后综述了三种新型快速退火技术,最后分析总结了这些退火技术的优缺点。     

PS-PMMA嵌段共聚物/PMMA在选择性溶剂中的自组装行为

用动态光散射和透射电镜研究了嵌段共聚物聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)和其对应的均聚物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在选择性溶剂四氢呋喃/环己烷(THF/CYH)中的自组装行为.选择性溶剂对PS嵌段是良溶剂,对PMMA嵌段和均聚物PMMA是非良溶剂,实验结果表明,在适当的分子量及组成条件下,PS-PMMA/PMMA在选择性溶剂中形成了单分散的纳米胶束,均聚物PMMA与PMMA嵌段一同形成了胶束的核,通过控制均聚物PMMA的量可以在较大的范围内调整胶束的尺寸.     

ABC型嵌段共聚物自组装理论研究进展

嵌段共聚物的自组装为功能性纳米材料的制备提供了一种重要途径. ABC型嵌段共聚物相比于AB型具有更大的参数空间,自组装行为也更加复杂.在实验所合成的三组分嵌段共聚物自组装体系中,已有多种复杂结构被发现,如螺旋超柱、编织图案等,但实验上比较难以直接阐明它们的形成机理.近年来,本课题组运用自洽场理论(SCFT)对ABC型嵌段共聚物自组装进行了系统的研究,聚焦探索其结构参数及拓扑结构对相行为的影响机制.本文介绍了本课题组关于“非受挫”和“受挫”两大类ABC型嵌段共聚物自组装的SCFT研究成果,揭示了一些非经典相的形成机理,并通过合理的分子设计预测了一系列新颖的有序结构.     

聚(Nε-苄氧羰基赖氨酸)-聚乙二醇-聚(Nε-苄氧羰基赖氨酸)的合成及其表征

利用三光气合成了N^E-苄氧羰基赖氨酸酸酐(Lys(z)-NCA)，并用双端氨基聚乙二醇做引发剂，在DMF中引发Lys(z)-NCA聚合，合成了聚(N^E-苄氧羰基赖氨酸)-聚乙二醇-聚(N^E-苄氧羰基赖氨酸)三嵌段共聚物。利用IR、^1H NMR、DSC和GPC对其结构进行了表征，结果表明，这种方法能够合成分子量可控、分子量分布窄(Ip=1．06)的嵌段共聚物，产率95．4％。     

聚(L-丙氨酸)-聚羟乙基谷氨酰胺双嵌段两亲性共聚多肽的合成及其在水溶液中的自组装

利用光气法分别以L-谷氨酸和L-丙氨酸为原料,合成了γ-谷氨酸苄酯-NCA单体和L-丙氨酸-NCA单体,再以三乙胺为引发剂,合成了聚(L-丙氨酸)-聚(γ-谷氨酸苄酯)(PLA50-b-PBLG20)双嵌段共聚多肽,并用乙醇胺对其中的PBLG嵌段进行亲核取代,把疏水性的苄酯侧链变为亲水性的羟烷酰胺侧链,得到双亲性的聚(L-丙氨酸)-聚羟乙基谷氨酰胺(PLA-b-PHEGA)双嵌段共聚多肽.利用红外光谱和核磁共振谱对产物进行了表征,用TEM研究了双嵌段共聚多肽PLA50-b-PHEGA20在水溶液中的自组装.研究结果表明,双嵌段共聚多肽在水溶液中可自组装形成囊泡.