卤键层层组装:新的高分子的合成和多层膜的溶解性规律

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卤键是指存在于卤素原子和Lewis碱之间的非共价相互作用,在作用方式上与氢键相似。由于卤键在晶体工程、超分子液晶、生物科学、固态合成等方面有着重要的应用,它引起越来越多的关注。2007年,我们研究组王芳等人在国际上率先报道了以卤键为推动力的层层组装,基于卤键作用制备层层组装膜尚处于起步阶段。在本文中,我们设计合成了一些新的卤键给体高分子和卤键受体高分子,卤键给体高分子包括聚3-碘苯甲酸乙烯酯(P3VIB)、聚4-碘苯甲酸乙烯酯(P4VIB)、聚丙烯酸对碘苯酯(PIPA)、聚对溴苯甲酸乙烯酯(PVBrB)、聚丙烯酸对溴苯酯(PBrPA)、聚甲基丙烯酸2-(4-碘苯氧基)乙酯(PIPEM)等,卤键受体高分子包括聚吡啶3-甲基丙烯酸酯(PPy3MMA)、聚吡啶4-甲基丙烯酸酯(PPy4MMA)、聚3-乙烯基吡啶(P3VPy),还利用了实验室其他研究生合成的以及购买的卤键给体高分子和卤键受体高分子,将它们分别进行层层组装,结果发现很多对高分子能通过层层组装的方法制备多层膜,这提高了这种卤键层层组装方法被采用的可能性。我们以PITPEM与PVCL为构筑基元在丙酮中组装了多层膜,详细试验了PITPEM/PVCL多层膜在多种有机溶剂中的溶解性,基于Hansen溶度参数我们成功地用一个溶解性球描述了多层膜的溶解性规律,一方面可以依此预测多层膜在其它溶剂中的溶解情况,另一方面可以为多层膜的组装溶剂的选择提供依据。
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