[發(fā)明專利]具有光和溫度響應(yīng)性的兩親性嵌段共聚物及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910194629.3
• 申請日: 2009-08-26
• 公開（公告）號: CN101993518A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 俞燕蕾;馮澤;林里;顏曾
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F220/36;C08F220/54;C08J3/07;C08L53/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 包兆宜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬有機功能高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種含有光響應(yīng)性和溫度響應(yīng)性基團的兩親性嵌段共聚物及其制備方法和其在溶液中形成可刺激響應(yīng)聚集體的應(yīng)用。

背景技術(shù)

兩親性嵌段共聚物因其具有的科學(xué)研究價值和潛在的廣泛應(yīng)用，在本領(lǐng)域受到了越來越多的關(guān)注。所述聚合物一般由親水性的大分子鏈段和疏水性的大分子鏈段通過化學(xué)鍵連結(jié)而成。這種聚合物結(jié)構(gòu)可控、性質(zhì)特殊，能夠通過自組裝的方式形成高度規(guī)整的微結(jié)構(gòu)，比如在選擇性溶液體系中能夠形成諸如膠束、囊泡和微球等聚集體；研究公開了在聚合物本體中基于不同嵌段的相分離和宏觀質(zhì)量遷移機理，會形成具有周期性結(jié)構(gòu)的有序體系。有研究對上述由兩親性嵌段共聚物制備得到的有機功能高分子材料進行了大量的基礎(chǔ)性研究和應(yīng)用性研究。并由此材料制得的膠束、囊泡和微球作為藥物、催化劑和某些化合物的載體應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)催化和合成等方面。

近年來高分子合成方面的巨大進展，尤其是以原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)、可逆加成-斷裂-鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)為代表的活性/可控自由基聚合方法的發(fā)展，為上述嵌段共聚物材料的制備提供了技術(shù)手段。另一方面，兩親性嵌段共聚物在溶液體系中的自組裝理論、制備方法和表征手段日臻完善，為聚集體材料的制備打下了良好的基礎(chǔ)。

隨著基礎(chǔ)研究的深入和實際應(yīng)用的要求，研究者們開始關(guān)注具有外界刺激響應(yīng)性的納微米級聚集體材料。外界刺激因素主要包括化學(xué)作用和物理作用兩個方面：化學(xué)作用主要有pH值、溶液組成、離子強度和溶劑極性等；物理作用主要有電場、磁場、光、聲、溫度和壓力等。通過外界因素的刺激，可以實現(xiàn)對聚集體材料的微觀和宏觀上的性質(zhì)的改變，比如微觀形貌、尺寸的變化、相轉(zhuǎn)變、宏觀質(zhì)量遷移等等。在溶液體系中，研究較多的是溫度以及pH敏感性微聚集體。還有其他的刺激響應(yīng)性的材料也應(yīng)運而生，特別是隨著光響應(yīng)性的聚合物材料的不斷出現(xiàn)，例如專利CN?101041779和CN?101225137中公開了兩種化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的光致形變聚合物材料，從而對光敏感性聚合物在溶液體系中自組裝聚集體的研究也應(yīng)運而生。

有關(guān)光響應(yīng)納微米級聚集體的開發(fā)和應(yīng)用處于起步階段，主要是利用諸如偶氮苯基團的光響應(yīng)性實現(xiàn)聚集體的光響應(yīng)，比如光致融合、解離、形變、坍縮等，并進一步實現(xiàn)光控釋放、催化、傳感器等實際功能。同時光本身是一種非接觸式的清潔能源，具有可遠(yuǎn)程定向定位及可調(diào)控等優(yōu)勢，是其他刺激形式所無法替代的，所以光響應(yīng)性的聚集體有著廣泛的應(yīng)用前景，開發(fā)具有光響應(yīng)特性的聚集體材料顯得頗為重要，但是單一光響應(yīng)性材料可能會有諸多局限性，會受到所處環(huán)境和相關(guān)條件的約束，以致限制了它的應(yīng)用。專利CN?101041779公開了具有光和pH雙重響應(yīng)性的嵌段共聚物聚集體材料，由于溫度是最基本的物理量之一，是自然界最基本的影響因素之一，實現(xiàn)光和溫度的雙重響應(yīng)性，比如光和溫度雙重可控釋放、催化、傳感器等技術(shù)，在響應(yīng)性智能材料的實際應(yīng)用研究方面具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種含有光響應(yīng)性和溫度敏感性基團的兩親性嵌段共聚物。所述的共聚物具有式(a)的化學(xué)結(jié)構(gòu)：

其中n為5-2500，i為0-500，j為0-500；X是鹵素原子Br或者Cl；

R¹是H，或者是C₁～C₁₈的取代或未取代的烴基，所述的烴基是飽和的或者不飽和的，或上述烴基的衍生物；

R²是C₁～C₁₈的取代或未取代的烴基，所述的烴基是飽和的或者不飽和的，或上述烴基的衍生物；

R³是H，或者CH₃；

R⁴是C₁～C₁₈的取代或未取代的烴基，所述的烴基是飽和的或者不飽和的，烷氧基、烷硫基、烷氨基、二烷氨基、烷酰基、烷酰氧基、烷酰胺基或烷磺酰基，或上述基團的衍生物，或R⁴在(a)式中不出現(xiàn)；

R⁵是H，或者是C₁～C₁₈的取代或未取代的烴基，所述的烴基是飽和的或者不飽和的，或烷氧基或是具有極性的端基；

R⁶是H，或者是CH₃；R⁷選自以下基團中的一種：

本發(fā)明的另一目的是提供制備上述兩親性嵌段共聚物的方法，其包括如下步驟：