[發明專利]一種含多巴胺無規共聚物及其精細制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410004193.8
• 申請日: 2014-01-06
• 公開（公告）號: CN103755870B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: 張衛東;王錦玲
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C08F220/58
• 分類號: C08F220/58;C08F220/34;C08J9/28;C08J9/26;C08L33/24;C08K3/22
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 伊美年

技術領域

本發明涉及一種含多巴胺無規共聚物及其精細制備方法和應用。

背景技術

貽貝具有極強的水下黏附能力,其分泌的黏附蛋白能夠黏附在包括聚四氟乙烯(PTFE)在內的幾乎所有材料上。其吸引人的特性引起了各國研究人員極大的興趣。科學家通過模仿貽貝黏附蛋白分子結構,研究人員設計制備了多種具有強黏附功能的高分子并探索了相關應用。但是目前的研究幾乎所有的工作都集中在的利用多巴胺小分子在堿性（pH=8.5）條件下，多巴胺被氧化并自發聚合形成聚多巴胺(PDA)。PDA能夠附著在幾乎任何材料的表面,形成一層均勻的納米薄膜。并且由于PDA含有活性的雙鍵，可以和有機基團(氨基/巰基)進行二次反應,使改性后的材料表面能夠進一步化學反應賦予其它功能，從而提供了一種通過化學反應集成多功能材料的方法，但是化學反應相對復雜。利用鄰二苯酚的黏附性能可以避免化學反應，簡單集成多功能材料。另外DA的自氧化聚合機理復雜，PDA聚合物的結構相當復雜。仍然存在很多的爭議。其PDA聚合物的結構-聚集態-性質-功能關系仍然不清楚。

發明內容

本發明目的是：提供一種易于精確合成，并調控后續合成多孔材料尺寸的含多巴胺無規共聚物。

本發明的技術方案是：一種含多巴胺無規共聚物，其特征在于通式為PDMA-co-PM，其中DMA為N-（3,4二羥基苯乙基）甲基丙烯酰胺，而單體M選自如下任一甲基丙烯酸酯類單體：N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯DMAEMA、甲基丙烯酸甲酯MMA和甲基丙烯酸乙酯EMA；

同時該共聚物的化學結構式如下：

其中R₁為：

R₂則選自以下三者之一：

CH₃，CH₃CH₂。

本發明中上述含多巴胺無規共聚物PDMA-co-PM的分子量以及其中聚多巴胺PDMA的摩爾含量，可以通過改變聚合時間及DMA的投料比來控制。

本發明還提供了上述含多巴胺無規共聚物的精細制備方法，其通過設計結構單元，控制聚合過程,有效調控目標產物，精密合成含多巴胺無規共聚物。

包括以下步驟：

1）將N-（3,4二羥基苯乙基）甲基丙烯酰胺DMA，甲基丙烯酸酯類單體M，2-溴丙酸甲酯EBiB，二硫代萘甲酸異丁腈酯CPDN，零價銅Cu按下述比例混合再加入干燥的安培瓶中：[DMA]₀:[M]₀:[EBiB]₀:[CPDN]₀:[Cu(0)]₀=100～500:500:1:3:3；所述M選自N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯DMAEMA、甲基丙烯酸甲酯MMA和甲基丙烯酸乙酯EMA中的一種；

2）加入溶劑DMSO，其與單體M的體積比為1/1，通入氬氣10±1min后，再將配體甲基二乙烯三胺PMDETA加入安培瓶中，并確保滿足下述比例[PMDETA]₀:[Cu(0)]₀=1:1，繼續通入氬氣，5±1min后熔封，放入25±1℃的恒溫水浴中反應生成目標含多巴胺無規共聚物PDMA-co-PM；

3）反應一定時間t后開管，用10±1ml的四氫呋喃THF溶解生成的共聚物，然后將溶液滴加到250-300ml乙醚或正己烷中聚沉，收集沉淀物，室溫下放到真空烘箱里干燥；所述含多巴胺無規共聚物PDMA-co-PM的分子量Mn隨聚合時間t的延長和DMA投料比的增加而線性增加，所述含多巴胺無規共聚物PDMA-co-PM中PDMA的摩爾含量也相應增加；（也即所述含多巴胺無規共聚物PDMA-co-PM中PDMA的摩爾含量根據聚合時間和DMA的投料比來控制，隨著聚合時間和DMA投料比的增加，PDMA的摩爾含量也相應增加；）

4）將沉淀物再次溶于10±1ml四氫呋喃THF中，過中性氧化鋁以除去銅鹽，再滴加到250-300ml乙醚或正己烷中聚沉，收集沉淀物，室溫下放到真空烘箱里干燥。

進一步的，本發明的上述精細制備方法中所述含多巴胺無規共聚物PDMA-co-PM的分子量Mn與聚合時間t滿足下述擬合公式：Mn=1948t。所述含多巴胺無規共聚物PDMA-co-PM的分子量Mn與聚合時間t成線性關系。