包合作用与质子化程度对聚(N-丙烯酰-N-丙基哌嗪)水溶液的浊点的影响

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热敏高分子经过四十年的发展,在相转变温度调控方面已经取得了很大的进步。人们通过各种办法和手段基本可以做到比较精确地设计合成浊点在某一特定温度范围内的热敏高分子。但目前关于这方面的研究主要集中在聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)上,涉及其它热敏高分子的研究较少,并且调控溶液浊点的方法主要是通过共聚合引入亲水或疏水基团。基于以上考虑,我们利用超分子的方法,以环糊精为添加物调控热敏高分子的浊点,开展了如下工作:1.合成了对温度和pH敏感的高分子聚(N-丙烯酰-N’-丙基哌嗪)(PAcrNPP),通过调节PAcrNPP溶液的pH值改变其质子化程度,质子化程度增大时高分子溶液浊点升高。并根据pH-质子化程度-浊点之间的关系,推导出方程拟合浊点数据。2.在pH=9.18的缓冲溶液中,测试了不同尺寸的环糊精(CD)对:PAcrNPP浊点的影响,在相同摩尔浓度时,α-CD对高分子溶液浊点影响最大,而γ-CD对浊点几乎没有影响。并用2D NOESY实验研究了α-CD与PAcrNPP的包合作用。检测到α-CD内壁氢H3、H5与PAcrNPP丙基上的H-a、H-b相关峰,而未检测到α-CD的外壁氢与高分子的氢的相关峰,说明PAcrNPP的丙基和α-CD内壁较近,发生了包合作用。用Job’s method确定α-CD和PAcrNPP包合的化学计量比为1。3.系统的研究了在pH=9和7.42时加入不同摩尔浓度的α-CD对PAcrNPP溶液浊点的影响。不同pH条件下,PAcrNPP溶液的浊点随α-CD摩尔浓度的增加而升高。利用我们推导的方程对实验数据进行了拟合,从化学平衡的角度说明了环糊精包合与质子化程度对PAcrNPP的影响。
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