RAFT法与点击化学结合制备两亲性共聚物网络

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:okoldtiger
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
两亲聚合物网络(amphiphilic polymer networks,APCNs)是由亲水链段和疏水链段通过共价键连接形成的一种两亲性聚合物网络体系。其亲、疏水链段各自聚集成微观相分离的相态结构,形成独特的可逆两亲性及良好的生物相容性,在智能高分子材料、软性角膜接触镜、医用材料以及生物分离材料等领域具有广泛的应用前景。由于亲疏水链段热力学不相容以及传统自由基聚合交联过程不可控,所制备的APCNs常常存在亲疏水链段尺寸不均、交联效果不稳定等缺点。因此APCNs的合成难点在于如何将二者组合到同一个聚合物又能控制聚合物亲疏水链段长度并且提高交联点密度,使之成为具有宏观连续相的网络。可逆加成断裂链转移聚合(Reversible Addition-Fragment Transfer, RAFT)是近年来生物医学领域新兴的高分子活性可控合成技术,采用RAFT聚合法制备的相对分子量及其分布可控、末端带活性点且不含有重金属离子的高聚物可作为制备生物医用型 APCN的预聚体。其末端活性点可通过反应条件温和、反应过程高效、无重金属的巯基/烯点击化学(Click Chemistry)交联。这种方法对提高APCNs的尺寸均一性、性能稳定性及生物相容性具有重要意义。  本文提出并探讨了一种结合活性可控聚合(RAFT)法与巯基/烯点击化学(Click Chemistry)以制备两亲性共聚物网络的实验思路。其实验过程主要包括:首先,利用相转移催化法制备了含羧基官能团的十二烷基-α-甲基丙酸三硫代碳酸酯(TTC)。其次,在脱水剂二环己基碳二亚胺(DCC)和羧酸活化剂4-二甲氨基吡啶(DMAP)催化体系作用下,所得到的TTC与 HO-PDMS-OH进行酯化反应。再次,利用所得到的大分子链转移试剂,对单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)进行RAFT活性可控聚合,制备PDMA-PDMS-PDMA三嵌段聚合物。然后,为进一步对三嵌段端基进行功能化修饰,将三嵌段聚合物作为大分子链转移试剂,控制双官能团单体甲基丙烯酸烯丙基酯(AMA)聚合,得到含悬垂端双键(交联点)的嵌段聚合物PAMA-PDMA-PDMS-PDMA-PAMA。紧接着,端基经过正胺还原改性的聚合物 PAMA-PDMA-PDMS-PDMA-PAMA仍然带有双键交联点,可进一步进行交联反应制备 APCNs。然后,将改性PAMA-PDMA-PDMS-PDMA-PAMA用三种不同交联方法(硅氢化加成法、热引发巯基-烯点击化学交联法及紫外光引发巯基-烯点击化学交联法)制备两亲性共聚物网络(APCNs),并探讨了三种交联方法的可行性及优劣性。最后,通过原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)及差示扫描量热仪(DSC)对较优的热引发巯基-烯点击化学交联法所制备的APCNs进行了微相结构表征。利用溶胀性能及接触角测试表征了APCNs亲疏水链段组分相对含量。并且通过乳仓鼠肾细胞(BHK-21)培养实验,评价了APCNs材料的细胞毒性,为发掘该类材料在接触镜片材料、医药载体及选择性生物医用分离材料等潜在应用领域奠定基础。  主要工作内容包括:  (1)链转移试剂的合成:采用相转移催化法制备了十二烷基-α-甲基丙酸三硫代碳酸酯(TTC)小分子功能性链转移试剂。在DCC/DMAP催化体系作用下,利用 TTC末端羧基与双端羟基硅油(HO-PDMS-OH)进行酯化反应制备了PDMS基大分子链转移试剂。分别探讨了相转移催化条件及酯化反应条件对链转移试剂产率的影响。并通过FTIR、1HNMR等测试手段,对所制备的链转移试剂进行了表征。  (2)嵌段聚合物的制备:以PDMS基大分子链转移试剂进行DMA的活性可控聚合,制备活性可控三嵌段聚合物PDMA-PDMS-PDMA。进一步以活性可控三嵌段聚合物PDMA-PDMS-PDMA为大分子链转移试剂进行AMA的活性可控聚合,制备端基含悬垂双键的活性可控五嵌段聚合物PAMA-PDMA-PDMS-PDMA-PAMA。并利用胺解还原反应除去其活性可控基团三硫酯基,以降低五嵌段聚合物(预交联体)的生物毒性。  (3)APCNs的制备:分别采用硅氢加成交联法、热引发巯基-烯点击化学交联法及UV-光引发巯基-烯点击化学交联法制备APCNs膜材料。通过比较三种交联方法所制备的APCNs膜材料在溶胀态的机械性能可知,热引发巯基-烯点击化学交联法较另两种交联方法较好。并对热引发法所制备的APCNs进行了AFM、TEM、DSC、溶胀度、溶胶含量、机械强度及细胞毒性表征。
其他文献
小学品德与生活学科是以培养小学生思想品德,帮助学生树立正确的三观为目标而设立的学科,这门学科本身就是贴近生活的,可以让学生在学习这门课程后,明白在生活中如何做人做事
根据柳州地区农业气象试验站近几年的水稻分期播种资料,在分析水稻群体干物质积累动态过程的基础上,归纳出不同季节四种生长类型,较详细地描述了不同生长类型的特征及其气象
康普立停(Combretastatin)二苯乙烯衍生物是一种新型强效微观蛋白聚集抑制剂。以新的抗肿瘤机理作用于肿瘤血管内皮细胞,阻断肿瘤细胞赖以生存的血管,最终导致癌细胞调亡。
本文探讨了利用天津东南地区浅层咸水和深层高钠碱性淡水配制成的微咸水灌溉农田对冬小麦产量及籽粒品质的影响,以期解决当地农业用水严重不足的问题。盆栽试验表明,用微咸水
半导体量子点有着独特的物理性能和化学性能成为人们研究的热点,广泛地应用在各个领域如光电传感器,光电子学以及生物成像等。传统合成的量子点一般要分散在氯仿,水,乙醇等溶
这是一个难得的星期天。地处东非高原的乌干达天清气朗,阳光灿烂。几年来一直是战乱中心的首都坎帕拉,这天显得格外平静。一大早,使馆里的许多同志都去市郊维多利亚湖边钓鱼
小学品德与社会课课程是向学生进行思想品德教育的主阵地.教师要认真挖掘学科内容与社会主义核心价值观教育的结合点,采取灵活的形式,使社会主义核心价值观教育进教材,进课堂
“晓之以理、动之以情、导之以行、持之以恒”是教师在育人当中常用的教育手段,只有对学生付出真情实感,才能更好地促使学生形成良好的思想品质.情感教育在德育工作中占据重
期刊
随着时代的发展和社会对于人才的要求,我国的教育模式也逐渐从应试教育转变为素质教育.在素质教育中,学习成绩和知识获取不再成为衡量教育目的的唯一标准,它更重视学生个人能
蓝藻水华在中国分布广,对水生态系统、人体健康以及旅游经济均会造成严重危害。寻找高专一性、高效率又环境友好的杀藻剂,已经成为治理蓝藻水华的重要需求。研发有针对性、高专一性的抑制剂,不仅需要选择适宜的作用靶标,还需研究抑制剂与靶标的结合模式。蓝藻果糖-1,6-二磷酸酶(后简写为FBPase)在蓝藻体内含量极少,却在光合作用的Calvin循环中起到了至关重要的作用,而且其序列和结构与动植物体内所含FBP