基于酰腙鍵的智能動態(tài)聚合物的設(shè)計與表征.pdf

1、超分子化學(xué)和動態(tài)共價化學(xué)是當前化學(xué)領(lǐng)域中的兩個研究熱點。從本質(zhì)上來說，這兩者都屬于動態(tài)化學(xué)的范疇。動態(tài)化學(xué)鍵是動態(tài)化學(xué)的核心概念，包括非共價相互作用力和可逆共價化學(xué)鍵。由動態(tài)化學(xué)鍵鏈接而形成的聚合物就稱為動態(tài)聚合物?？赡婀矁r化學(xué)鍵在溫和條件下發(fā)生可逆的“斷裂”和“生成”，因此，由可逆共價化學(xué)鍵構(gòu)筑的動態(tài)聚合物體系被賦予了智能響應(yīng)特性。 酰腙鍵是當前動態(tài)化學(xué)領(lǐng)域研究比較廣泛的一種可逆共價化學(xué)鍵，具有溫度和pH響應(yīng)特性。本論文利用酰

2、腙鍵的動態(tài)可逆性，構(gòu)建了具有智能響應(yīng)特性的酰腙型動態(tài)聚合物體系，主要包括如下兩個方面的內(nèi)容： (1) 將可逆酰腙鍵引入嵌段共聚物，構(gòu)建具有智能響應(yīng)特性的兩親性嵌段動態(tài)聚合物體系。基于原子轉(zhuǎn)移自由基法和聚合物末端功能改性，由酰肼鍵和醛基縮合反應(yīng)，合成了一系列酰腙型兩親性動態(tài)共聚物聚苯乙烯-b-聚乙二醇(PS-b-PEG)。研究了兩親性嵌段動態(tài)聚合物PS-b-PEG 體系在選擇性稀溶液中的自組裝行為，發(fā)現(xiàn)和傳統(tǒng)的兩親性嵌段共聚物一樣，

3、兩親性嵌段動態(tài)聚合物PS-b-PEG 體系也能自組裝得到多種形貌。利用可逆酰腙鍵的pH 響應(yīng)特性，實現(xiàn)了兩親性嵌段動態(tài)聚合物PS-b-PEG 自組裝體在“自組裝”與“解聚集”間的可逆轉(zhuǎn)換。以苯基卟啉作為模型化合物，考察了兩親性嵌段動態(tài)聚合物PS-b-PEG 自組裝體系的智能封裝行為，并成功利用其pH 響應(yīng)特性實現(xiàn)了被封裝模型化合物的可控釋放。 (2) 利用酰腙鍵的溫度響應(yīng)特性，發(fā)展了一種合成聚輪烷的新方法。將含酰腙鍵的啞鈴型聚乙二

4、醇2000 衍生物在固相下與α-環(huán)糊精物理共混并加熱到120 oC，啞鈴型聚乙二醇2000 衍生物處于熔融狀態(tài)，分子運動加快，端基碰撞概率增大；碰撞的端基之間會發(fā)生酰腙鍵的可逆鏈交換；在這個可逆過程中，α-環(huán)糊精會不斷通過可逆酰腙鍵套在聚乙二醇分子鏈上，形成聚輪烷結(jié)構(gòu)。這種基于動態(tài)概念制備聚輪烷的方法，可以視為一種逆向制備聚輪烷的新方法。本論文通過液體二維擴散核磁、廣角X 射線衍射、液體核磁共振、固體碳13 交叉極化/魔角自旋核磁共振、