环状聚合物是一种性能极其优异的聚合物,由于其没有高分子链末端,故具有更高的玻璃化转变温度、更低的黏度、更小的水合动力学体积和更高的临界共溶温度等。更为重要的是,研究发现引入环状拓扑结构后得到的如环刷形、蝌蚪形等具有高级拓扑结构的聚合物均表现出了更小的尺寸和更高的稳定性,因此基于环状拓扑结构的聚合物的研究引起了广泛的关注。近年来,有大量关于环状均聚物的制备和性能研究的报道,但由于合成上的挑战,环状嵌段共聚物的报道仍不多见。
在前期工作中,魏华教授课题组曾合成了一种牙刷形温敏性双亲性嵌段共聚物PNIPAAm-b-POEGMA,并系统研究了POEGMA链段的刷状结构对PNIPAAm链段温敏性和共聚物自组装行为的影响。然而鲜有研究报道基于PNIPAAm的环状温敏性双亲性嵌段共聚物的合成。
图1 环状温敏性双亲性嵌段共聚物PNIPAAm-b-POEGMA的合成路线
魏华教授课题组在《高分子学报》2019年第3期“高分子青年学者”专辑发表的论文中拓展了一种基于RAFT聚合的合成环状嵌段共聚物的方法。首先通过连续两步RAFT聚合合成了末端为叠氮基团的双亲性温敏性嵌段共聚物PNIPAAm-b-POEGMA,然后通过一锅法胺解-迈克尔加成串联反应对其RAFT基团进行了炔基的完全封端,最后通过极稀条件下分子内点击化学环化合成得到了目标环状双亲性温敏性嵌段共聚物c-(PNIPAAm-b-POEGMA)。进一步通过一系列对比研究,发现环状温敏性双亲性嵌段共聚物具有比线性聚合物更高的较低临界溶解温度(LCST),且其自组装胶束具有更小的粒径和更窄的粒径分布。
论文的研究拓展了环状嵌段共聚物的合成方法,同时也揭示了环状聚合物新的构效关系,制备得到的环状双亲性嵌段共聚物将有望作为新型载体材料应用于药物的可控释放。
论文链接:
doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.18219
http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/newcreate/gfzxb20180219weihua.pdf
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