基于葫芦[6]脲的刺激响应性聚合物的制备及性质研究

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本论文通过自由基聚合,成功将葫芦[6]脲引入到聚合物体系中,获得含有葫芦[6]脲的多重刺激响应聚合物,并对其性质进行了研究。本论文主要分为以下几个部分:(1)首先从葫芦[6]脲出发,通过H2O2光化学氧化法,获得羟基化葫芦[6]脲,并将其进一步通过亲核加成反应获得甲基丙烯酸CB[6]酯单体。将甲基丙烯酸CB[6]酯单体与N-异丙基丙烯酰胺自由基共聚,成功制备了基于CB[6]的多重刺激响应无规聚合物,通过核磁、红外、静态光散射等对聚合物的结构进行表征,并通过透射电子显微镜及扫描电子显微镜等进行形貌观察;并且论文中详细研究了pH值,外加盐、客体分子及CO2等对于聚合物刺激响应性能的影响,结果表明,由于CB[6]大环的存在,导致共聚物的最低临界温度(LCST)受到pH值,外加盐、客体分子及CO2等的影响,因此通过控制CB[6]的含量及溶液聚集条件,可以调控聚合物的刺激响应特性。通过TEM观察到,在水中,共聚物为纳米微球结构;经过p H值和NaCl调控后,成功的改变了共聚物的聚集形态。为了进一步考察将该聚合物用于药物载体的特性,本论文以甲基橙为模型分子进行包结释放研究,通过改变环境条件,可以达到刺激缓慢释放的效果。结果表明,该体系具有较好的缓释特性。我们选择另一种具有温度敏感性的单体N-乙烯基己内酰胺与甲基丙烯酸CB[6]酯进行自由基聚合制备基于CB[6]的共聚物。通过1H-NMR、红外光谱测试和GPC进行结构表征,通过初步研究发现,CB[6]的存在对聚合物的温敏性具有明显的影响,由于时间关系,目前,此部分工作正在进一步完善中。(2)本论文将CB[6]与有机铵离子通过离子-偶极、疏水相互作用等形成含有双键的轮烷单体,通过自由基共聚获得性质可调可控的智能聚合物材料。以CB[6]原料,通过与丙烯酸、正丁胺的主客体相互作用,合成丙烯酸丁铵/CB[6]轮烷单体。然后通过氧化还原引发体系,与N-异丙基丙烯酰胺进行自由基共聚,成功制备了基于CB[6]的刺激响应聚合物。通过核磁、红外、静态光散射等对聚合物的结构进行表征,并通过透射电子显微镜及扫描电子显微镜等进行形貌观察;并且论文中详细研究了pH值,外加盐等对于聚合物刺激响应性能的影响,结果表明,聚合物浓度、pH、NaCl都会影响聚合物的LCST。SEM和TEM结果表明共聚物为囊泡结构,并且通过改变聚集条件,可以调控聚合物形貌的改变。综合考虑共聚物的性质,此材料在药物递送及药物缓释领域有很大的潜在应用价值。该论文合成了含有2个双键的CB[6]轮烷单体,以CB[6]为原料,通过与丙烯酸、己二胺的主客体相互作用,成功制备出己二铵双丙烯酸/CB[6]单体,然后将此单体与N-异丙基丙烯酰胺进行自由基共聚,成功制备了基于CB[6]的囊泡形刺激响应聚合物。通过对其性质表征测试,发现聚合物对浓度、pH、NaCl都有响应功能。通过SEM和TEM证明,共聚物在水溶液中为大小均一的纳米囊泡结构,经过NaOH调控后(pH=11.53),共聚物囊泡受到破坏。
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