聚合条件对N-羧基-L-丙氨酸-环内酸酐开环聚合产物分子量的影响

用光气法制备了N-羧基-L-丙氨酸-环内酸酐(L-Alanine NCA).系统研究了L-Alanine NCA开环聚合反应过程中引发剂、溶剂、温度对聚合物分子量的影响.用硝基苯作溶剂,三乙胺作引发剂,所得聚合物特性粘度[η]=1.18.实验中发现,L-Alanine NCA可以顺利地进行热聚合反应。反应具有速率快,转化率高,分子量大的特点。甲苯溶剂中反应5小时所得聚合物[η]=2.35,高于采用引发剂的聚合体系产物的相应值。     

突破手套箱依赖的α-氨基酸N-羧基环内酸酐(NCA)快速开环聚合

多肽是由α-氨基酸以肽键形式连接在一起而形成的天然聚合物,具有多种重要生物功能。α-氨基酸N-羧基环内酸酐(NCA)开环聚合是制备多肽聚合物最便捷的方法,被多个领域广泛应用。传统的NCA聚合对水分非常敏感,通常使用严格干燥溶剂并在手套箱中操作;NCA聚合反应速率一般很慢,而且NCA单体本身不稳定,长时间的聚合会导致副反应的产生,并难以获得高分子量多肽聚合物。这些长期未解决的难点阻碍了NCA聚合材料的发展。最近,华东理工大学刘润辉课题组报道了六甲基二硅基胺基锂(LiHMDS)引发的NCA开环聚合方法,此方法聚合速率快,对水分不敏感,可在敞口容器中聚合,摆脱了对手套箱的依赖;该NCA聚合可合成高分子量多肽聚合物,产物具有多肽特征性的二级结构;另外,LiHMDS引发的NCA开环聚合为活性聚合,可实现多肽聚合物的端基功能化。     

氨基酸环内酸酐开环聚合制备多肽聚合物及其应用进展

氨基酸类聚合物具有良好的生物相容性及可降解性,逐渐成为重要的生物医药材料.通过氨基酸环内酸酐(NCA)开环聚合可以得到聚氨基酸,或者氨基酸与非氨基酸共聚物.该方法具有简便、高效及产率高等优点,且聚合物分子量及分子量分布可控.本文归纳总结了NCA开环聚合的原理,NCA单体和多肽聚合物的合成方法,聚氨基酸在水凝胶、多肽膜、多肽粘结剂、抗菌肽及自组装等领域的应用,利用聚乙二醇、聚酯、硅氧烷和壳聚糖等修饰聚氨基酸的进展,并展望了该领域未来发展方向.     

伯胺引发NNTA开环聚合对水的耐受性研究

研究了苄胺引发N-取代甘氨酸-N-硫代羧酸酐(NNTA)开环聚合.聚合对引发剂当量的水(100~600μg/g)具有很好的耐受性,能保持良好的可控性,聚类肽产率高(>70%),分子量可控(1600~7500),分子量分布较窄(1.13~1.25).随着水含量的增加(达到单体当量)(14000μg/g),聚合产率与产物分子量均有不同程度的下降.MALDI-To F质谱证明所得聚类肽均为苄胺引发产物,水不能引发NNTA聚合.聚合动力学实验表明该聚合体系表现出准一级动力学反应的特征,在不同单体转化率时,聚合物数均分子量与单体转化率呈线性关系,分子量分布窄,证明该聚合体系具有可控性.进一步地,使用未经除水精制处理的市售THF溶剂和未经烘烤除水的反应瓶进行NNTA聚合反应,也表现出很好的可控性.NNTA单体易合成、易储存,聚合时不受微量水的影响,极大地降低了聚类肽的合成难度,有利于聚类肽材料的推广与应用.     

开环聚合诱导自组装的挑战与展望

聚合诱导自组装(PISA)是一种新兴的纳米粒子制备技术,它集聚合与组装过程于一体,可在高固含量条件下进行,因此备受青睐.此外,通过改变嵌段聚合度以及固含量等参数,可以精确地控制纳米粒子的形貌,实现从球形胶束到空心囊泡的形貌转变.然而,受限于适用于PISA体系的聚合方法和单体种类,其发展也受到了一定的限制.目前,PISA主要基于可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT),其在聚合诱导自组装机理、形貌控制、结构表征等方面的研究成果,对于高分子化学其他领域具有重要的参考价值.然而,由于RAFT聚合诱导自组装(RAFT-PISA)体系中适用的单体往往局限于(甲基)丙烯酸酯类和苯乙烯类,导致RAFT-PISA制备的纳米粒子限于其碳-碳主链的基本结构难以生物降解,因此生物医用前景并不乐观.为了克服以上缺陷,开环聚合诱导自组装(ROPISA)应运而生,主要包括开环易位聚合诱导自组装(ROMPISA)、氨基酸-N-羧基-环内酸酐开环聚合诱导自组装(NCA-PISA)及自由基开环聚合诱导自组装(r ROPISA).由于ROMPISA体系对诸多功能性基团表现出化学惰性,从而为多功能纳米粒子的原位制备提供了新的方...     

烯丙基氯化镁引发己二酸酐开环聚合

以烯丙基氯化镁引发己二酸酐开环聚合制备功能化的聚己二酸酐。考察了引发剂、温度、溶剂对聚合反应的影响.核磁端基分析表明开环聚合反应可能是通过酰氧键断裂,按“配位－插入”机理进行的。     

氯化稀土催化ε-己内酯开环聚合

聚ε-己内酯（PCL）具有优良的生物可降解性、生物相容性及可渗透性等,可以作为药物控释和缓释材料,因而受到人们的广泛关注,我们长期开展稀土催化聚合方面的研究,发现许多新的稀土催化剂,如稀土烷氧基化合物、卤化稀土体系、稀土芳氧基化合物等是ε-己内酯（CL）聚合的优良催化剂。     

多肽聚合物合成新方法及生物医学应用

多肽聚合物是以多肽为主链的合成聚合物,由于其固有的生物相容性和生物降解性,在生物医学领域展现出广阔的应用前景,然而多肽聚合物的高效、快速、简便合成仍然具有很大挑战。近年来随着合成化学的快速发展,基于α-氨基酸的N-羧基环内酸酐(NCA)开环聚合法制备多肽聚合物取得了突破性进展,合成了大量基于多肽聚合物的新型材料。本文首先介绍了NCA单体的合成机理及最新改进,然后重点介绍了近年来新发展的NCA开环聚合快速、高效制备多肽聚合物的不同引发或催化体系,最后简要介绍了多肽聚合物在抗菌剂、药物递送及组织工程等领域的应用,并提出了多肽聚合物材料在生物医学领域应用所面临的挑战。     

羟基酸引发ε-己内酯开环聚合的研究

研究了水、醇、羧酸存在下ε 己内酯开环聚合的情况 ,发现在适当温度下 (80℃ ) ,羧基并不引发ε 己内酯的开环聚合 ,但对羟基引发ε 己内酯开环聚合起加速作用 ,而且催化能力与酸度有关 .进而又对羟基酸(乙醇酸、DL 苹果酸、柠檬酸 )引发ε 己内酯开环聚合做了研究 ,合成了一系列含不同数目遥爪羧基的α 羟基 ω 羧基 (1,2 ,3)己内酯低聚物 (HCPCL) ,并对其结构做了酸值滴定、羟值滴定、UV、FTIR与1H NMR分析 .对羧基催化羟基引发ε 己内酯开环聚合的机理做了分析     

面向本科生教学的开环聚合内容拓展

开环聚合作为与缩聚、加聚并列的第三大类聚合反应,具有如下特点:由于环状单体的特殊性,开环聚合反应无副产物生成;聚合物组成与单体的元素组成相同,即具有100%的原子利用率;大部分开环聚合反应具有连锁反应特征,链增长速度快;形成的聚合物链中含有杂原子,所得材料具有降解可控性。本文总结了近年来在开环聚合研究上的一些进展,如γ-丁内酯的开环聚合、活性开环聚合、易位开环聚合等,作为本科生《高分子化学》课程中"开环聚合"一章内容的有益补充。通过提供额外的一些参考文献来拓展本科生对前沿知识的了解,开阔优秀本科生的国际学术视野。     

Polymerization of lactic <Emphasis Type="Italic">O</Emphasis>-carboxylic anhydride using organometallic catalysts

The ring-opening polymerization of 5-methyl-1,3-dioxolane-2,4-dione(lactic O-carboxylic anhydride,LacOCA) using organometallic complexes,including Co(Ⅲ) complexes with Schiff base ligands,Tin(Ⅱ) alphatates and Al(Ⅲ) complexes with Schiff base ligands,was explored.The polymerization was carried out by treatment of the organometallic complexes with LacOCA in toluene under mild conditions.The corresponding poly(lactic acid) was characterized by spectroscopy and thermal analyses,which revealed insight into the structure of the effective catalyst for the polymerization of LacOCA.     

聚(L-γ-氯乙基谷氨酸酯)的合成与构象

聚（Ｌ－γ－谷氨酸酯）类化合物是近年来被广泛用于蛋白质模拟及构象［１］、药物载体［２］和液晶大分子研究［３］,并可能是具有特殊场效应［４］的一类合成多肽．特别是在光电材料领域,人们发现将光致变色基团接入聚Ｌ－谷氨酸酯肽链的侧基是得到此类新型光电材料的最有效方法之一［５］．由于聚Ｌ－γ－谷氨酸酯是一类具有强旋光性的蛋白质,对其进行适当的改性后将对特定的小分子对映体有识别作用［６］,如将氨基糖接入聚Ｌ－谷氨酸酯的侧链就可制得能分离糖对映体的分离膜［７］．因此,将聚Ｌ－谷氨酸酯的侧链功能化,从而进一步…     

Preparation of Poly(serine ester)s by Ring-opening Polymerization of N-Trityl Serine Lactone Under Catalysis of ZnEt2

Poly(N-trityl serine lactone)(PTSL) and mPEG-block-poly(N-trityl serine lactone)(mPEG-b-PTSL, PEG=polyethylene glycol) were synthesized via the ring-opening polymerization of N-trityl serine lactone(TSL) with diethyl zinc(ZnEt₂) as catalyst. The structures of these polymers were confirmed with hydrogen nuclear magnetic resonance(¹H NMR) spectroscopy, carbon nuclear magnetic resonance(¹³C NMR) spectroscopy and infrared(IR) spectrometer. The thermal decomposition temperature and glass transition temperature of PTSL were 241 and 161 ℃, respectively. A series of mPEG-b-PTSL with different molecular weights(M_n's from 7000 to 32000) was obtained by tuning the TSL/mPEG feed ratio. After the removal of the trityl groups, mPEG-block-poly(serine lactone)(mPEG- b-PSL) was obtained as a new kind of cationic block copolymer. Low cytotoxicity of these polymers to L929 cells was confirmed via 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide(MTT) assay.     

聚(L-丙氨酸-co-羟丙-L-谷氨酰胺)无规共聚物的两亲性及其胶束行为研究

采用丙氨酸作为疏水聚合单体,谷氨酸作为亲水聚合单体,一步开环聚合反应,合成了具有两亲性的聚氨基酸无规共聚物.利用IR,1H-NMR等方法对所合成的聚合物进行了详细的表征,结果表明两种单体都能够按照投料比参加聚合反应生成无规共聚物.对比聚丙氨酸-聚羟丙谷氨酰胺嵌段共聚物,探讨了无规共聚物与嵌段共聚物在两亲性及结构性质上的差异和特点.研究表明,聚(L-丙氨酸-co-羟丙-L-谷氨酰胺)无规共聚物与嵌段共聚物一样,具有两亲性,在水溶液中也能够形成胶束,但胶束尺寸较嵌段共聚物要小,胶束形态也不像嵌段共聚物是规整的球形.实验发现,亲疏水单体的比例对胶束的形成有很大影响,P(A10-co-HPG40)所制得的胶束分散最为均匀.所形成的胶束以疏水的聚丙氨酸为内核,亲水的聚羟丙谷氨酰胺为外壳.     

有机氨钙催化聚合脂肪族环酯

分别用经环氧丙烷和环氧丙烷/乙腈处理的氨钙催化剂催化聚合了ε-己内酯和L-丙交酯.研究了催化剂浓度、聚合时间、真空度、聚合温度和陈化温度等对聚合收率和聚合物粘均分子量的影响.结果表明,有机氨钙催化剂对ε-己内酯和L-丙交酯的开环聚合有较高的催化活性,在较低的温度下和较短的时间内,即可获得较高的转化率和较高的分子量,而且具有一些“准活性聚合”的特点,分子量在一定范围内可控.陈化处理和乙腈的加入可以大大提高聚ε-己内酯的分子量,最大分子量达到27×10⁴.     

氨基酸卟啉锌配合物对氨基酸酯的分子识别研究(英文)

用紫外可见吸收光谱滴定方法研究了一种新型的苏氨酸卟啉锌配合物(主体)对氨基酸酯(客体)的分子识别.这种锌卟啉可以与氨基酸酯形成 1:1和 1:2的两种加合物.氨基酸酯的氨基首先与氨基酸残基的羧基作用形成 1:1的加合物,然后与锌卟啉的中央锌原子配位形成 1:2的加合物,客体分子与主体分子上的氨基酸残基之间的排斥作用以及主客体之间的色散力作用是主体分子能识别客体分子的另外两种作用。     

官能团化聚己内酯的合成与表征

通过分子结构设计合成了新型含有侧基官能团的聚己内酯材料.首先,通过亲核加成反应,由溴乙酸乙酯与烯胺合成2-乙氧甲酰甲基环己酮;然后以间氯过氧化苯甲酸为氧化剂,通过Baeyer-Villiger氧化反应,得到带有官能团的己内酯单体,6-乙氧甲酰甲基-ε-己内酯;该单体在异辛酸亚锡(Sn(Oct)2)的催化下,本体开环聚合得到相应的均聚物及其与ε-己内酯的共聚物.采用1H-NMR、13C-NMR、GPC和DSC表征了聚合物的结构和热力学性能.随着6-乙氧甲酰甲基-ε-己内酯在共聚物中的含量增加,共聚物的分子量降低,同时熔点和熔融焓也随之降低.     

Studies on synthesis and properties of poly(ferrocenyldimethylsilanes) and poly(ferrocenylmethylphenylsilanes)

Poly(ferrocenyldimethylsilane) and poly(ferrocenylmethylphenylsilane) have been prepared via the thermal ring-opening polymerization of the corresponding strained, silicon-bridged ferrocenophanes. It was found that the molecular weights of resultant polymers depend on the polymerization time. Their electrochemical behavior in aqueous electrolytes was investigated by cyclic voltammetry.     

芳氧基钇配合物催化合成以杯芳烃为核的星形聚己内酯

合成了两种杯芳烃的衍生物(2a,2b),并作为大分子引发剂在三(2,6-二叔丁基-4-甲基-苯氧基)钇[Y(DBMP)3]的催化下,引发己内酯的可控开环聚合,制备了一系列以杯芳烃为核的星形聚己内酯.1H-NMR和SEC研究表明,在一定分子量范围内,以对叔丁基杯[4]芳烃衍生物(2a)为核的星形聚己内酯是四臂且分子量可控的较窄分布星形聚合物,而以对叔丁基杯[6]芳烃衍生物(2b)为核的星形聚己内酯为结构不够明确的星形聚合物.DSC分析表明星形聚己内酯的熔点、结晶温度和结晶度随分子量的增加而增加,且低于相近分子量的线形聚己内酯.POM观察聚己内酯的等温结晶形态,发现星形聚己内酯和相近分子量的线形聚己内酯相比,前者具有不规则的球晶形态和较慢的结晶速度,而后者表现出较快的结晶速度和规则的球晶形态.     

Synthesis, characterization and degradability of the comb-type poly(4-hydroxyl-ε-caprolactone-co-ε-caprolactone)-g-poly(l-lactide)

The novel comb-type biodegradable graft copolymers based on ε-caprolactone and l-lactide were synthesized. Firstly, 2-oxepane-1,5-dione (OPD) was synthesized by the Baeyer-Villiger oxidation of 1,4-cyclohexanedione, and was subsequently copolymerized with ε-caprolactone (CL) to produce poly(2-oxepane-1,5-dione-co-ε-caprolactone) (POCL) catalyzed by stannous(II) 2-ethylhexanoate in toluene. Then, POCL was converted into poly(4-hydroxyl-ε-caprolactone-co-ε-caprolactone) (PHCL) using sodium borohydride as reductant. Finally, poly(4-hydroxyl-ε-caprolactone-co-ε-caprolactone)-g-poly(l-lactide) (PHCL-g-PLLA) were prepared successfully by bulk ring-opening polymerization of l-lactide using PHCL as a macro-initiator. All the copolymers have been characterized by ¹H and ¹³C NMR, DSC, and GPC. Compared with the random copolymer of poly(CL-co-LA), the elongation is highly increased. And the thermal analysis showed that the crystallization rate of the PCL backbone in the graft copolymers was greatly reduced compared to the PCL homopolymer. The hydrolytic degradation of the copolymer was much faster in a phosphate buffer (pH = 7.4) at 37 °C, which is confirmed by the weight loss and change of intrinsic viscosity.