基于β-環(huán)糊精的新型星型聚合物的合成、表征及應(yīng)用.pdf

1、β-環(huán)糊精是由7個(gè)葡萄糖單元通過(guò)α-1,4糖苷鍵相聯(lián)而形成的環(huán)狀低聚糖。β-環(huán)糊精獨(dú)特的結(jié)構(gòu)決定了其空腔疏水性、表面親水性的性質(zhì),并且也決定了β-環(huán)糊精上C-6-OH、C-2-OH和C-3-OH各自的反應(yīng)特性,另外β-環(huán)糊精具有優(yōu)良的生物相容性和低毒性,使得它在眾多領(lǐng)域有著極高的研究和應(yīng)用價(jià)值。將高分子和環(huán)糊精通過(guò)各種合成路線設(shè)計(jì)以化學(xué)鍵合的方法構(gòu)建成環(huán)糊精高分子,不僅能保留部分β-環(huán)糊精的特性,更重要的是能表現(xiàn)出特定高分子的性能。聚丙

2、烯酸(PAA)是一種聚電解質(zhì)高分子材料,通過(guò)活性自由基聚合技術(shù)將其接枝到β-環(huán)糊精核上形成環(huán)糊精高分子,借助聚丙烯酸的PH敏感性、親水性能、識(shí)別吸附作用以及和環(huán)糊精結(jié)合后展現(xiàn)出的新的結(jié)構(gòu)特性,使其在分離分析技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、環(huán)境保護(hù)和其它領(lǐng)域中有著非常大的潛在用途。
　　 在本研究工作中,通過(guò)利用不同的可控/“活性”自由基聚合技術(shù),合成了兩種不同系列的基于β-環(huán)糊精的星型聚合物,分別是β-CD-g-(PS-b-PtBA(PAA

3、))21和β-CD-g-PtBA7(PAA7),并使用后者來(lái)穩(wěn)定Fe3O4磁性納米粒子的制備過(guò)程,探索基于β-環(huán)糊精的星型聚合物在合成復(fù)合納米粒子方面的應(yīng)用。主要工作包括:
　　 1.首先β-環(huán)糊精與二溴異丁酰溴反應(yīng),使β-環(huán)糊精上21個(gè)羥基全部溴化,然后使用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)方法引發(fā)苯乙烯(St)單體聚合,得到21臂的星型聚合物β-CD-g-PS21；接著繼續(xù)使用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法在星型聚合物β-CD-g-PS

4、21上引發(fā)丙烯酸叔丁酯(tBA)單體聚合,得到以聚苯乙烯為內(nèi)嵌段、聚丙烯酸叔丁酯為外嵌段的21臂星型嵌段聚合物。然后在三氟乙酸(TFA)中使聚丙烯酸叔丁酯水解,使外嵌段的聚丙烯酸叔丁酯轉(zhuǎn)變成聚丙烯酸,最終得到β-CD-g-(PS-b-PtBA(PAA))21。
　　 2.先用帶有酰氯官能團(tuán)的三硫酯(BSPAC)和β-環(huán)糊精的21個(gè)羥基中的7個(gè)伯羥基反應(yīng),再對(duì)其余14個(gè)仲羥基保護(hù)后得到可用于可逆加成一斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)(RA

5、FT)的小分子引發(fā)劑β-CD-RAFT2,然后利用β-CD-RAFT2引發(fā)丙烯酸叔丁酯(tBA)單體進(jìn)行本體聚合,得到以β-環(huán)糊精為內(nèi)核,以PtBA為臂的七臂星型聚合物。最后在三氟乙酸中水解,得到七個(gè)臂為PAA的多臂星型聚合物β-CD-g-PtBA7(PAA7)。
　　 3.采用合成出來(lái)的以β-環(huán)糊精為核、PAA為臂的七臂星型聚合物,通過(guò)化學(xué)共沉淀的方法,制備了不同聚合物含量組成的復(fù)合Fe3O4磁性納米粒子。通過(guò)各種表征手段進(jìn)行