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蛋白质的精确初级结构(包括区域及立体规整结构,精确氨基酸序列)对蛋白质的高级结构及生物活性有着重要的影响,赋予了蛋白质独特的性能,如生物催化、分子识别、信息分子编码等。人工合成的氨基酸聚合物具有优异的仿生性能,已经在生物医药、生物降解材料、食品化妆品等领域得到广泛运用。然而通过合成具有精确初级结构(如区域及立体结构规整)的氨基酸聚合物,来进一步模拟具有精确初级结构的天然蛋白质,以期获得类似的仿生性能,却是比较难以实现的。因此,研究和发展精确初级结构的氨基酸聚合物的合成方法具有重要意义。环辛烯,作为一类环状乙烯基型单体,在3-位接上甲基等取代基之后得到模块化单体,再经开环易位聚合(ROMP)反应,可以得到区域及立体结构规整的聚合物(高头尾结构及反式双键结构)。本论文以此为基础,在环辛烯的3-位接上氨基酸之后,进行开环易位聚合,对所得聚合物的结构与性能进行研究。所取得的主要结果如下: 1.通过分子结构设计合成了两种3位亮氨酸功能化的环辛烯单体,通过1H NMR、13C NMR、ESI-MS对两种单体结构进行表征,发现并证实两种单体均为一对差向异构体。研究了两种单体在Grubbs2nd催化剂作用下的均聚、共聚行为,结果表明分子量随单体引发剂比例增加而线性增加,同时能保持较窄的分子量分布。通过1HNMR、13C NMR、1H-1H cosy等核磁手段,分析了均聚物的区域、立体选择性,研究表明所得聚合物为头尾、反式双键的区域立体选择性聚合物。通过比较两种单体的无规共聚物与嵌段共聚物在溶剂中的溶解性,发现嵌段聚合物在丙酮中形成了大尺寸粒子。研究了两种单体的嵌段聚合物在丙酮中的自组装行为,结果表明,嵌段聚合物在丙酮中形成了以poly(1)为胶壳、poly(2)为胶核的胶束,胶束粒径为50-140nm。 2.通过分子结构设计,我们在环辛烯的3位、5位,分别引入PEG4修饰的肌氨酸基团,通过核磁、ESI-MS、GC-MS表征了两种单体的结构。对单体3进行动力学研究,结果表明,单体3在4小时转化率达到97%,且聚合速率与单体浓度呈线性关系。对单体3、4进行不同单体引发剂比例聚合,结果表明二者的均聚物分子量随引发剂比例增加而增加,分子量分布保持较窄范围,poly(3)、poly(4)在50∶1、100∶1时所得聚合物分子量相近。通过1H NMR、13C NMR、1H-1H cosy对poly(3)、poly(4)的区域立体结构进行表征,结果表明,poly(3)具有高区域头尾结构、立体反式双键结构,poly(4)为区域立体无规结构。poly(3)、poly(4)均为温敏性聚合物,Poly(3)(Mn=26000,PDI=1.5)的低临界溶解温度(LC ST)为33.5℃,poly(4)(Mn=28500,PDI=1.59)的LCST为32.5℃,结果显示有序结构(poly(3))的LCST与无序结构(poly(4))的LCST存在明显差异。