基于ATRP和点击化学双亲性三嵌段共聚物的设计与合成

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现阶段对合成含聚乙二醇单甲醚(MPEO)链段嵌段共聚物的研究实例不胜枚举,这是因为MPEO具有良好的生物和物理化学特性,比如双亲性、生物相容性、结晶性、免疫抗原性、无毒无害等而被广泛用于生物医学和制药方面。本文联合运用多种聚合方法成功合成了三大系列含MPEO链段的三嵌段共聚物:MPEO-PS-PCL、MPEO45-PS-PBLG、MPEO45-PS-MPEO114,[Mn(MPEO45)=2000,Mn(MPEO114)=5000]。并采用红外光谱(IR)、核磁共振波谱(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)对三嵌段共聚物及其前体的结构进行表征。其具体内容如下:1、联合运用原子转移自由基聚合(ATRP)、开环聚合(ROP)和点击化学反应合成了一系列合符设计要求的双亲三嵌段共聚物MPEO45-PS-PCL,具体合成思路:首先利用MPEO和α-溴代异丁酰溴发生酯化反应制备出大分子引发剂MPEO-Br;通过ATRP法,以MPEO-Br为引发剂引发苯乙烯单体聚合制备出双亲嵌段共聚物MPEO-PS-Br,通过与NaN3发生取代反应,将端基溴转化为叠氮基从而获得MPEO-PS-N3;其次,在辛酸亚锡Sn(Oct)2催化下用丙炔醇引发己内酯(ε-CL)发生开环聚合制备出带丙炔端基的聚己内酯;最后,用DMF作溶剂,以CuBr/PMDETA作为催化体系,通过MPEO-PS-N3和炔丙基聚己内酯之间的点击反应,成功合成出新型线形三嵌段共聚物。2、通过L-谷氨酸与苯甲醇酯化反应合成出L-谷氨酸苄酯,L-谷氨酸苄酯和三光气发生反应合成出NCA-BLG,以丙炔胺为引发剂引发NCA-BLG单体发生阴离子开环聚合得到了炔丙基的聚肽PBLG,最后用DMF作溶剂,以CuBr/PMDETA作为催化体系,通过MPEO45-PS-N3与炔丙基PBLG发生点击反应合成出一系列不同分子量的三嵌段共聚物MPEO45-PS-PBLG。3、通过MPEO114与对甲苯磺酰氯发生酯化反应所得产物在碱性条件下(NaOH/NaH)与丙炔醇发生反应制备出末端带有炔丙基的MPEO114(CH≡C-CH2-PEO114),以DMF作溶剂,CuBr/PMDETA作为催化体系,通过CH≡C-CH2-PEO114与MPEO45-PS-N3发生点击化学反应,合成出一系列不对称ABA′型三嵌断共聚物MPEO45-PS-MPEO114。用此简便的方法合成不对称ABA′型三嵌段共聚物未见国内外报道。合成的三个大系列双亲嵌段共聚物的分子量分布指数较窄,均在PDI=1.03~1.2之间。
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