光敏感双亲性梳状sma聚合物的设计与合成

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1、http://www.paper.edu.cn1光敏感双亲性梳状SMA聚合物的设计与合成111*2*11冯艳，朱叶，江金强，刘晓亚，张胜文，陈明清1江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡（214122）2江南大学食品科学实验室，江苏无锡（214122）E-mail：jiangjq@jiangnan.edu.cn摘要：本文设计合成了含有光敏性香豆素基团的苯乙烯类光敏单体CS，并以CS为第三单体，AIBN为引发剂，利用自由基溶液聚合制备了光敏感三元SMA双亲聚合物P(St/CS-alt-MA)，再利用MA链段中羧酸酐基元与

2、具有长柔性链的辛胺、十六胺的室温胺解反应获得了光敏感双亲性梳状聚合物P(St/CS-alt-MAA8)与P(St/CS-alt-MAA16)，用FTIR、1GPC、H-NMR等对该双亲梳状聚合物进行结构表征，用UV测定了随光照时间增加双亲性梳状聚合物中光敏性基团的光响应性。关键词：梳状聚合物；SMA；香豆素1.引言[1~3]高分子的自组装已成为当今高分子科学的热门研究课题之一。开展该研究工作,首先要获得特定结构的聚合物。梳状聚合物，特别是拥有高密度长柔性烷基侧链的梳状聚合物，与其它支化或直链聚合物相比，有着许多特殊的

3、物理化学性能，在膜分离材料、离子感应器、药物传输、燃料电池和锂电池等领域有着潜在而广泛的应用。依据主侧链亲疏水部分在选择[4~7]性溶剂中的溶解差异性，可以得到多种结构的梳状聚合物胶束化行为。侧链较短时，在非良溶剂中，高密度烷基侧链倾向于团聚，从而促使聚合物的亲疏水部分在溶剂中进行分相，从而形成正相胶束；烷基侧链较长时，高密度烷基侧链溶解，而主链部分沉淀，则易形成反相胶束；苯乙烯－马来酸酐共聚物(styrene-Maleicanhdyidecopolymer,SMA)是一种特殊的交替型双亲聚合物。SMA的高活性羧酸酐

4、基元可以与醇基及环氧基团发生酯化反应，与伯胺或仲胺进行酰胺化、酰亚胺化反应，与碱发生酸碱中和反应。通过与某些小分子有机物（如醇、胺等）或无机物（如氨、各种碱等）的化学反应，可以改变SMA的亲疏水性质和柔性结构[8~10]等参数，或者引入功能性基团（如荧光物质）或带上电荷等等。因而，可以通过SMA聚合物中羧酸酐基元的高活性反应制备拥有各种物理化学性能的双亲性聚合物。且通过引入[11]第三单体的共聚改性后具有更佳的改性效果，以满足不同场合的需求。官文超等人合成了富勒烯-苯乙烯-顺丁烯二酸酐三元共聚物，它可以完全溶解于水中

5、，形成是内核为富勒烯、外壳为苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、数均粒径83lµm左右的球形。本文则设计、合成了一种香豆素光交联型苯乙烯类单体CS，将其引入SMA的交替聚合获得三元共聚物P（St/CS-alt-MA)，再通过活性羧酸酐基元与拥有长柔性链的烷基胺的室温胺解反应得到一系列拥有高密度长柔性烷基侧链的光敏感双亲性梳状共聚物P(St/CS-alt-MAA8)与P(St/CS-alt-MAA16)。使其兼具有双亲性、光敏性及高密度梳状等特点，在膜分离材料、离子感应器、药物传输、燃料电池和锂电池等领域有着潜在而广泛的应用价

6、值。1本课题得到国家自然科学基金资助项目（基金号20704017，20374025，50673038）；复旦大学聚合物分子工程教育部重点实验室开放基金和江苏省高等学校优秀科技创新团队计划（《纳米颗粒材料的制备技术》，苏教科[2007]5号）的资助。-1-http://www.paper.edu.cn2.实验部分2.1仪器与试剂2.1.1试剂7-羟基-4-甲基香豆素为本实验室通过邻苯二酚与乙酰乙酸乙酯在浓硫酸催化缩合所得；马来酸酐、苯乙烯、聚乙二醇、二氧六环、N,N－二甲基甲酰胺（DMF）、无水乙醚，皆为分析纯，中国医

7、药集团上海试剂公司。十六胺（Hexadecylamine）、辛胺（Octylamin）：92%、98%，德国MERCK公司；对氯亚甲基苯乙烯（4-Vinylbenzylchloride）：90%，比利时ACROS公司；偶氮二异丁腈（AIBN）：化学纯，日本和光公司，乙醇重结晶提纯后使用。2.1.2仪器2000-104型傅里叶变换红外光谱（FTIR）仪，加拿大FTLA公司；TU-1901型紫外可见光分光光度计，北京普析通用公司；Bruker-DMX500型核磁共振仪（NMR），德国Bruker公司；凝胶色谱仪（GPC）

8、，Agilent1100型，美国惠普公司制造；示差扫描量热仪(DSC)：DSC822e型，瑞士Mettler公司制造；ZF-501型多功能紫外透射仪，上海顾村电光仪器厂制造。2.2香豆素光交联型苯乙烯类单体CS的合成将37.0g（0.21mol）7-羟基-4-甲基香豆素、12.1g(0.21mol)KOH、2g聚乙烯醇溶于100ml去离子水中，