[發明專利]一種具有UCST的磁性雜化材料的制備方法

在審

• 申請號: 201410759125.2
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104497234A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 鄒輝;袁偉忠
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F220/34;C08F8/36
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬于高分子材料和生物醫學工程領域，具體涉及一種具有UCST的磁性雜化材料的制備方法。

背景技術

Fe₃O₄是一種常用的磁性納米材料，在外加磁場中，可以進行納米材料的可控運動。同時，Fe₃O₄納米材料有很好的順磁性、較高的飽和磁場強度、生物相容性以及較強的磁響應性等優異的性能，所以在科學研究和工業應用中均受到了很大的關注。Fe₃O₄可以作為磁流體、磁記錄材料、顏料以及電子材料等，在生命科學、化學、生物醫藥領域具有廣泛的應用。

溫度響應性聚合物在腫瘤治療、納米科技等領域有很好的應用前景，近年來一直是人們研究的重點。當溫度高于某一臨界溫度時，有一類聚合物在水溶液中，會從不能溶解轉變為可以溶解，這類聚合物被稱為具有最高臨界共溶溫度(Utmost?Critical?Solution?Temperature,?UCST)的聚合物。Yuan等（Yuan?W.?Z.,?Zou?H.,?Guo?W.,?Wang?A.,?Ren?J..?J.?Mater.?Chem.,?2012,?22,?24783-24791）通過單體原子轉移自由基聚合等方法，制備了含有聚（N,N-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯）鏈段的超分子聚合物，然后通過與1,3-丙磺酸內酯反應，將聚（N,N-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯）季胺化，研究了所得聚合物的溫度響應性。結果表明，季胺化的聚（N,N-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯）具有UCST性質，溫度響應性明顯。

利用Fe₃O₄本身良好的生物相容性和生物活性，結合原子轉移自由基聚合這種先進的活性聚合方法，在Fe₃O₄表面引入聚（N,N-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯）鏈段，再通過季胺化反應，制備具有UCST的磁性雜化材料，這在高分子材料改性、生物醫學等諸多領域將具有廣泛應用。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種具有UCST的磁性雜化材料的制備方法。

本發明的目的是將具有UCST的聚合物引入到Fe₃O₄上，使所獲得的磁性雜化聚合物具有良好的溫度響應性。本發明以N,N-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯為單體，采用原子轉移自由基聚合的方法，制備一系列以Fe₃O₄為核、具有UCST的磁性雜化材料。

本發明提出的具有UCST的磁性雜化材料的制備方法，具體步驟如下：

(1)Fe₃O₄分散于溶劑A中，按照Fe₃O₄質量的0.2～2.5倍的量加入2-溴代異丁酸，體系在氬氣或氮氣保護下反應，反應溫度為10～40^oC，反應時間為12～96小時，經沉淀劑B沉淀，離心、烘干，得到表面溴化的Fe₃O₄；

(2)將表面溴化的Fe₃O₄分散在溶劑C中，加入單體N,N-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯，單體的加入量為表面溴化的Fe₃O₄質量的4～120倍，在催化劑D作用下，體系在氬氣或氮氣保護下反應，反應溫度為20～120^oC，反應時間為4～48小時，除去催化劑D后，經沉淀劑E沉淀，將沉淀物過濾后烘干；

(3)將步驟(2)得到的產物溶于四氫呋喃中，按其質量1～20倍的量加入1,3-丙磺酸內酯，在15～60℃下反應12～72小時，過濾、干燥，得到Fe₃O₄為核具有UCST的磁性雜化材料。

本發明中，所述溶劑A為正己烷、環己烷、四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或苯甲醚中的一種或幾種。

本發明中，所述沉淀劑B為甲醇、乙醇或異丙醇中的一種或幾種。

本發明中，所述溶劑C為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或苯甲醚中的一種或幾種。