具有侧挂胆固醇液晶元的两亲嵌段功能大分子的合成及自组装研究

采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法,合成了系列具有刚性疏水胆固醇液晶元的聚甲基丙烯酸甘油酯-嵌段-聚甲基丙烯酸亚己基胆固醇酯(PGMA-b-PMA6Chol)两亲嵌段功能大分子.运用核磁共振(NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)表征了其化学结构及分子量,并对其热性质、液晶相结构及相转变行为分别运用热台偏振光显微镜(POM)、热重分析仪(TGA)、示差扫描量热仪(DSC)和二维小角X射线散射(2D-SAXS)表征.采用纳米沉淀法研究了所得嵌段大分子的溶液自组装,动态光散射(DLS)和扫描电子显微镜(SEM)的研究发现溶液自组装聚集体为尺寸0.7～2.0μm的球形结构,其中含有较高刚性链段质量比例的嵌段大分子组装形成开口中空结构的聚集体,且其尺寸随着溶液温度的升高减小,呈现可逆温度变化响应性.结果表明刚性疏水胆固醇液晶单元和具有多羟基结构的亲水性甲基丙烯酸甘油酯的嵌段共聚可以调控该类嵌段大分子自组装及溶液聚集体形貌.

具有刚性液晶元侧基的嵌段共聚物PHEMAChol-b-PBLG的合成及自组装研究

以胆固醇和谷氨酸苄酯为主要出发原料,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合、氨基酸环内酸酐(NCA)开环聚合(ROP)以及"点击化学"(click chemistry)组合方法,设计、合成了系列具有刚性液晶元侧基的聚甲基丙烯酸羟乙酯胆固醇碳酸酯-嵌段-聚谷氨酸苄酯(PHEMAChol-b-PBLG),并通过核磁共振(NMR)、红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)和静态光散射(SLS)对其化学结构进行了表征.运用热重分析仪(TGA)、热台偏光显微镜(POM)和示差扫描量热仪(DSC)研究了系列共聚物的热稳定性、液晶相结构及相转变行为,并通过固体红外、13C固体核磁共振(13C CP/MAS)和X射线衍射仪(XRD)研究了PBLG均聚物及系列嵌段共聚物中聚氨基酸多肽链段的二级结构.研究结果表明,系列嵌段共聚物均具有良好的热稳定性,表现为近似向列相的液晶织构,PBLG链段趋于呈刚直棒状的α-螺旋构型,且其多肽链段越长,二级结构越规整.进一步采用圆二色谱(CD)和透射电镜(TEM)对系列嵌段共聚物在四氢呋喃溶液中的二级结构及自组装行为进行了研究,制备得到纺锤形自组装聚集体和大复合胶束,并通过变性酸三氟乙酸的引入实现对嵌段共聚物中PBLG的二级结构及相应自组装聚集体形貌的有效调控.

可逆加成-断裂链转移方法合成两亲液晶嵌段功能大分子及其自组装的研究

采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)可控聚合反应方法,合成制备了一系列窄分子量分布、结构规整的两亲液晶嵌段功能大分子聚甲基丙烯酸亚己基胆固醇酯-b-聚甲基丙烯酸羟乙酯(PMA6Chol-block-PHEMA).运用核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱仪(GPC)、示差扫描热分析仪(DSC)和热失重分析仪(TGA)对制备所得两亲嵌段功能大分子的化学结构、热物理性能以及液晶相结构与转变温度进行了研究.在此基础上,采用纳米沉淀法研究了所得系列液晶嵌段功能大分子在混合溶剂中的自组装,制备得到微米尺度球形组装体.研究结果表明刚性胆固醇液晶共聚单元的存在对于溶液自组装产生重要影响.