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基于胆甾醇和聚乙二醇的两亲性嵌段共聚物的合成及其性质研究

陈海波

  两亲性嵌段共聚物独特的两亲性及分子结构的微观相分离特性使其具有较强的形成分子有序体的自组织能力,从而成为高分子研究的热点,而成功制备分子量及分布可控、结构可设计的两亲性嵌段聚合物是开展相关研究的先决条件。目前嵌段共聚物多为二嵌段和三嵌段,具有特殊分子形状的不多;PEG广泛用于聚合物改性,然而以PEG链为主的聚合物不多,且常规的疏水段多为一段链,以胆甾醇这个体积较大的甾体结构作为疏水端的并不多见。 本文采用两种不同思路合成以胆甾醇为头、含聚乙二醇链段的新型两亲性嵌段共聚物,并以此来研究聚合物结构与性质之间的关系。(1)以胆甾醇为起点,采用丁二酸酐对胆甾醇仲羟基进行改性,生成胆甾醇丁二酸酯,进而进行NHS活化,结构与预期相符,但其与乙二胺的反应条件需进一步的探讨。(2)采用丙烯酰氯与聚乙二醇单甲醚反应合成mPEG大分子单体,IR和NMR证实了预期产物的存在。采用传统的“发散法”制备了0.5G和1.0G乙醇胺树枝状分子,利用IR确定其结构。1.0G所带两个伯氨基团可用来与双键进行Michael加成反应,研究表明:由于PEG分子链为长链柔性,造成较大空间位阻和反应位点被包埋,反应不够理想。分子量越大,越不利于Michael加成反应。(3)采用酰氯法和DCC/DMAP法两种方法合成了线形单封端和双封端的胆甾醇聚乙二醇两亲性聚合物,IR、NMR共同证实了预期产物的存在。 胆甾醇是疏水刚性且液晶态的,而聚乙二醇则是长链结构柔性且属于结晶态的,聚乙二醇和胆甾醇的变化必定导致共聚物在本体和选择性溶剂中的自组装行为发生一系列变化。Ch-mPEGn系列,随n值增大,吸热峰和放热峰所对应的温度(熔融温度和结晶温度)依次增大,且峰面积增大。当分子具有相同较长聚乙二醇链段长度时,结晶温度排列顺序为:Ch-PEG-Ch<Ch-mPEG<mPEG。胆甾醇的引入显著影响PEG的结晶行为。共聚物胶束尺寸随聚合物浓度变化。共聚物溶液为典型的牛顿流体行为,流变特性受聚合物浓度影响。……   
[关键词]:两亲性高分子;胆甾醇;聚乙二醇;合成;性质
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:武汉理工大学2011年