天然的和合成的含酰胺键聚合物在我们日常生活中无处不在。天然的含酰胺键聚合物(多肽和蛋白质),在生命系统中起着至关重要的作用,例如酶的催化作用(几乎所有已知的酶都是蛋白质)、胶原蛋白的机械支撑作用、蛋白抗体的免疫作用以及血红蛋白的运输和储存作用都离不开蛋白质。人工合成的聚酰胺具有高强度、耐化学性腐蚀、耐热性,耐磨损和自润滑等特性,被广泛用作工程塑料和纤维产品。近年来,一些新型功能性的聚酰胺表现出良好的生物相容性和降解性而备受关注,在生物医学研究领域具有广阔的应用前景,科研工作者将其用于基因传递、载药、组织工程、抗体蛋白、伤口的愈合和生物的矿化等领域。传统含酰胺键聚合物的合成通常是利用二元胺和二元酸或其衍生物之间的缩聚反应。然而这些反应中存在一些缺点,例如比较苛刻的反应条件等。考虑到反应的效率和底物的范围等问题,在众多的生成酰胺键的反应中,只有少数几种新型的酰胺化反应能够用于含酰胺键聚合物的合成。2,2’-二吡啶二硒醚(PySeSePy)作为催化剂或活化剂的羧酸和叠氮化物之间的Staudinger-Vilarrasa(S-V)反应是一种高效合成酰胺的反应。该反应具有适用范围广、效率高、反应条件温和、易于操作和无金属等优点。然而,据我们所知,尽管催化的S-V反应在有机合成方面取得了很大进展,但很少用来通过直接聚合或聚合后修饰来制备含酰胺键的聚合物。考虑到催化的S-V反应的特点,我们想是否能够将其作为一种“点击化学”(Click Chemistry)反应运用到含酰胺键聚合物的构建中。本文首次将催化的S-V反应成功运用到含酰胺键聚合物的合成中。第一部分主要是利用二元羧酸和两端叠氮化的单体之间催化的S-V反应通过逐步聚合制备各种结构的聚酰胺,研究了单体烷基链长对聚合反应的影响,并对聚酰胺的化学结构进行了详细的表征。第二部分将催化的S-V反应应用到聚合物的后修饰和具有复杂拓扑结构的聚合物的构建中,制备出了各种末端含有酰胺键的功能性聚合物、嵌段聚合物和星形聚合物。具体研究内容如下:(1)基于催化的S-V反应合成聚酰胺首先合成了催化的S-V反应的催化剂PySeSePy以及聚合所需的两端叠氮化的单体,并利用核磁共振氢谱(1H NMR),核磁共振碳谱(13CNMR)和元素分析等测试手段对其进行表征。通过单体1,12-二叠氮十二烷和十四烷二酸的模型反应对聚合反应的溶剂、反应时间、催化剂的用量和反应温度进行优化,确定聚酰胺化反应的最优反应条件。在最优聚合条件下,我们制备出各种结构的脂肪族和芳香族聚酰胺,并利用1H NMR、基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)、红外光谱(FT-IR)和体积排除色谱(SEC)对聚酰胺的结构进行了详细的表征。(2)基于催化的S-V反应进行聚合物的末端酰胺化首先通过原子转移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization,ATRP)和聚合物末端基Br和叠氮化钠之间的置换反应制备出末端叠氮化聚苯乙烯PS-N3和N3-PS-N3。通过类似的反应制备出PEG-N3。随后用胡椒酸和PS-N3末端的反应为模板来优化反应条件。在最佳条件下,用不同结构的羧酸对PS-N3进行末端修饰制备不同结构末端功能化的PS。催化的S-V反应进而被用来制备末端酰胺功能化的PEG和两端酰胺功能化的PS,进一步证明了该方法为聚合物的末端酰胺功能化提供一个很好的合成策略。其次,我们通过ATRP和聚合物末端基Br和叠氮化钠之间的置换反应合成了PtBA-N3。通过酯化反应合成了末端羧基化PEG-COOH和HOOC-PEG-COOH。随后,利用末端叠氮化聚合物(Polymer-N3)与含有羧基的多官能团化合物之间的催化的S-V反应,制备了均聚物(PEG-PEG,PS-PS)和三臂星形聚合物((PEG)3,(PS)3)。最后,通过Polymer-N3和PEG-COOH/HOOC-PEG-COOH之间的催化的S-V偶联反应,以定量的方式获得了酰胺键连接的两嵌段聚合物(PS-b-PEG,PtBA-b-PEG)和三嵌段聚合物(PS-b-PEG-b-PS,PtBA-b-PEG-b-PtBA)。通过1HNMR和SEC等测试手段对上述聚合物进行了详细的表征。结果表明,催化的S-V反应可以作为一种高效的点击反应用于构建各种含有酰胺键的复杂拓扑聚合物。