光响应聚合物胶束结构稳定性及其光控酸敏行为

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:bianhao9527
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光响应聚合物广泛应用于形状记忆材料、智能传感和药物缓控释等领域。探索光响应聚合物光化学反应的状态依赖性,具有重要的学术意义和应用价值。在系统文献调研的基础上,本论文以PEMSD为大分子链转移剂,采用可见光活化室温RAFT聚合法精确制备了一系列分子量分布窄、以生色基团肉桂基直接键接环缩醛的具有光和pH双重响应的聚(5-乙基-5-甲基丙烯酰氧甲基-2-苯乙烯基-[1,3]二氧环己烷)-b-聚(聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸)(PEMSD-b-PPEGMA)两亲嵌段共聚物。采用1H NMR、FTIR等方法,研究了PEMSD链在均相溶液和胶束纳米限域本体状态下的光化学反应特征。在此基础上,探索利用肉桂基在均相溶液和胶束纳米限域的本体状态下的光化学反应特征,调控聚合物环缩醛键的水解速度,进而实现胶束酸敏行为的光调控。研究结果表明,在乙腈中PEMSD52-b-PPEGMA40能组装形成规整的球形胶束,有效地对PEMSD链进行纳米限域。PEMSD链肉桂基的光化学反应具有状态选择性,在均相溶液中只发生光致异构;在胶束核纳米限域的本体状态只发生光致[2+2]环加成,导致胶束核PEMSD链光致交联。胶束核中,PEMSD链的水解速度受控于肉桂基的先期顺式异构程度。异构程度越大,胶束水解速度越慢。紫外光照胶束3min足以稳定胶束,但不改变胶束的水解速度,光照30min则显著降低胶束的水解速度。由此推断,通过肉桂基先期光致异构,进一步在胶束核中光致交联,可宽范围调控胶束的酸敏行为。本论文为光调控水溶性高分子提供了新思路,在药物缓控释等领域具有重要的应用前景。
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