拓扑结构可变型聚合物（ATP）的设计合成及性能研究是高分子科学的重要课题。从同一 ATP出发,通过化学反应可获得一种或数种连接方式或分子量发生变化的衍生物。拓扑转变策略能确保每种组分的质量分数在拓扑转变前后基本不变,从而有效揭示聚合物物理性能的拓扑效应。然而,目前大多数ATP反应位点有限,拓扑转变类型单一,难以揭示多种拓扑结构所带来的独特构效关系。同时,大环及大环衍生聚合物（MCD）的设计合成有利于部分模仿生物大分子的结构和功能,相关研究正日益受到重视。为解决大环基聚合物多样化拓扑转变的研究难题,本论文设计合成多位点聚合物,通过蒽基二聚和原子转移自由基偶联等反应实现链内或链间连接,通过加热诱导连接位点断裂,实现线型、蝌蚪形、双环、星形、接枝和单链折叠等多类聚合物之间的拓扑转变,并初步探讨化学组成和拓扑结构等因素对物理性能的内在影响。主要研究内容如下:1)多位点聚己内酯-b-聚苯乙烯-b-聚己内酯的合成、多样化拓扑转变及性能研究:以9-蒽甲酸2-（2-溴代）异丁酰胺基-3-羟基丙酯（BHA）为引发剂,结合开环聚合（ROP）、原子转移自由基聚合（ATRP）以及自由基捕获辅助式原子转移自由基偶联（RTA-ATRC）策略,合成多位点三嵌段共聚物PCL-b-PSt’-b-PCL（其中PCL为聚己内酯,PSt为聚苯乙烯）。从该前驱体聚合物出发,结合蒽基二聚、端基转换和热诱导蒽基二聚单元和烷氧胺的断裂反应,实现线型-蝌蚪形-双环等类型拓扑转变。核磁共振扩散序谱（DOSY NMR）测试结果表明,各种共聚物表观扩散系数（D）的大小顺序为:蝌蚪形（c-PSt’）（PCL-OH）2＞线型PCL-b-PSt’-b-PCL＞双环（c-PSt’）（c-PCL’）＞蝌蚪形（c-PCL’）（PSt）2。在四氢呋喃和甲醇混合溶剂中进行自组装,透射电镜（TEM）结果显示,蝌蚪形（c-PCL’）（PSt）2能组装成囊泡,而其他三类共聚物形成不同尺寸的球形胶束。差示扫描量热（DSC）测试结果表明,拓扑效应也带来PCL链结晶与熔融行为的差异。2)多位点聚丙烯酸叔丁酯-b-聚苯乙烯-b-聚丙烯酸叔丁酯的合成、多样化拓扑转变及性能研究:从BHA出发,先结合ATRP和RTA-ATRC合成多位点三嵌段共聚物PtBA-b-PSt’-b-PtBA（PtBA为聚丙烯酸叔丁酯）,再借助蒽基二聚反应合成含蝌蚪形共聚物（c-PSt’）（PtBA）2。在此基础上,结合RTA-ATRC和热诱导烷氧胺断裂反应,实现蝌蚪形-接枝-星形-线型共聚物之间的拓扑转变。DOSYNMR测试结果表明:四种共聚物溶液的D值大小顺序为:星形（PSt）2（PtBA）2＞蝌蚪形（c-PSt’）（PtBA）2＞线型PtBA-b-PSt’-b-PtBA＞接枝共聚物PtBA’-g-c-PSt’)。DSC测试结果表明,拓扑结构对共聚物的玻璃化转变温度具有一定影响。3)多位点聚苯乙烯的便捷合成、多样化拓扑转变及性能研究:从N,N-二（2-（溴代异丁酰氧基）乙基）-9-蒽甲胺（BAMA）出发,经串联式ATRP-ATRC反应,一锅法合成多位点多嵌段PSt,水解实验进一步获得多位点PSt的表观重均蒽基官能度（Fw,Ant）。对于含不同Fw,Ant的PSt,采用蒽基二聚反应实现线型向单链折叠型拓扑转变。通过加热诱导多位点PSt上酯键的自催化断裂,实现多段式到一段式PSt的分子量降低型拓扑转变。此外,结合Diels-Alder加成、季铵化和可控聚合,实现线型到接枝共聚物（均一和混杂接枝）的分子量增加型拓扑转变。DSC分析表明,聚合物的玻璃化转变和结晶行为具有显著的拓扑结构与化学组成依赖性。综上所述,本论文合理设计多位点聚合物,结合光热诱导拓扑重构和分子裁剪进行多样化拓扑转变,实现线型、星形和MCD（双环、蝌蚪形、线接环和单链折叠等类型）之间的拓扑转变,获得多类连接方式或分子量不同的拓扑聚合物以揭示结构-性能之间的构效关系。本论文发展大环基聚合物合成及拓扑转变的普适性方法,通过光热刺激实现多样化拓扑转变,极大丰富拓扑转变聚合物的类型,为进一步探索它们在材料领域的应用前景奠定研究基础。