侧链含偶氮苯的环状两亲性嵌段聚合物的合成及其性能研讨.pdf

侧链含偶氮苯的环状两亲性嵌段聚合物的合成及其性能研究 中文摘要 侧链含偶氮苯的环状两亲性嵌段聚合物的合成及其性能 研究 中文摘要 环状聚合物由于缺少端基，无论它们是在溶液中还是在本体状态下都表现出独 特的性质。近年来随着环状聚合物合成技术的发展，环状聚合物的研究引起高分子 研究者的广泛兴趣。 目前，在环状聚合物的研究领域所取得的众多成果中值得关注的是两亲性环状 聚合物。由于缺少端基，减少了链的缠绕，两亲性环状聚合物在自组装方面表现出更 独特的性能。然而，由于环状聚合物的合成及其明确结构的表征是一个艰辛而复杂 的研究工作，两亲性环状聚合物虽有一些报道，但与其它类型的两亲性聚合物相 比，显得极少。例如：至今对刺激响应性的功能性环状两亲性聚合物的研究较少。偶 氮苯是一种典型的光致顺反异构化基团，将偶氮苯引入两亲性聚合物中，可以得到 具有光响应性的自组装聚集体；羧基具有pH 响应性，当外界环境的pH 发生微小变 化时，含有羧基的聚合物会作出响应，使其链段的溶解性发生变化，由疏水变为亲水， 或由亲水变为疏水。因此含羧基的两亲性聚合物自组装聚集体具有pH 响应性。本论 文使用原子转移自由基聚合 (atom transfer radical copolymerization, ATRP)与一价铜 催化的叠氮/ 炔环加成反应(Cu (I)-catalyzed azide/alkyne cycloaddition, CuAAC) 的 “Click”化学相结合的关环方法，设计并合成了具有光和pH 响应性的侧链含偶氮苯和 羧基的环状两亲性嵌段聚合物，进一步研究了环状拓扑结构对聚合物的自组装及其 光和pH 响应性能的影响。研究内容具体包括如下： (1)利用末端含炔基的ATRP 引发剂（2-溴异丁酸炔丙酯，PBB ），对含有偶氮苯 侧链的苯乙烯单体（6- （4-卞氧基）- 己氧基- （4- 甲氧基偶氮苯基）乙烯, BHME ）进 行 ATRP 聚合，得到均聚物 PBHME ；将 PBHME 作为大分子引发剂引发 t-BA (tert-butyl acrylate, t-BA) 聚合。将获得的聚合物与NaN3 反应，端基溴转变为叠氮基 团，得到 α- 炔基-ω- 叠氮基的侧链含偶氮苯和叔丁酯 的线状聚合物 中文摘要 侧链含偶氮苯的环状两亲性嵌段聚合物的合成及其性能研究 linear-PBHME -b-Pt-BA -N 。然后在极稀溶液中，通过 CuAAC 的“Click”反应对线 m n 3 状聚合物进行分子内成环，成功地获得了环状聚合物 cyclic-PBHME -b-Pt-BA 。通 m n 1 过核磁共振( H NMR) 、凝胶渗透色谱(GPC) 、三检测-凝胶渗透色谱(TD-GPC) 、红外 光谱(FT-IR)和大分子质谱(Matrix assisted laser desorption/ionization time of flight ， MALDI-TOF) 等一系列表征证实了环状聚合物的结构。使用 CF COOH 对 3 linear-PBHME -b-Pt-BA -N 和 cyclic-PBHME -b-Pt-BA 进行选择性水解，成功得 m n 3 m n 1