伯胺單體離子締合調控的可見光活化室溫水溶液RAFT聚合

《伯胺單體離子締合調控的可見光活化室溫水溶液RAFT聚合》是依託蘇州大學，由蔡遠利擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：伯胺單體離子締合調控的可見光活化室溫水溶液RAFT聚合
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：蔡遠利
• 依託單位：蘇州大學

項目摘要

水溶性伯胺聚合物在納米材料和生物醫藥等新興領域已顯現巨大的套用潛力。探索溫和條件下伯胺聚合物的快捷可控合成新方法，必將促進相關領域的發展。本項目擬探討伯胺單體離子締合調控的可見光活化室溫水溶液RAFT聚合特徵，進而探索在室溫水溶液中伯胺聚合物的快捷可控合成新方法。為達此目標，我們擬合成不同結構特徵的甲基丙烯醯胺類伯胺單體；改變單體結構或反離子種類，調節單體濃度或水溶液溫度，從而調控單體離子締合狀態；採用烷基磺酸或烷基苯磺酸等，誘導單體離子團簇化；通過間歇性光開關，實時啟動或終止聚合；進而探討伯胺單體離子締合調控的可見光活化室溫水溶液RAFT聚合和共聚合特徵，實現聚合過程的間歇性光開關控制，快捷可控合成設定組成和共聚分布的水溶性伯胺聚合物。本項目的實施將加深對離子化單體水溶液聚合特性的理解，為快捷可控合成伯胺衍生功能聚合物提供新方法，充實並拓展我們前期創建的可見光活化室溫RAFT聚合。

結題摘要

水溶性伯胺聚合物在納米技術和生物醫藥等新興領域顯現巨大套用潛力，探索溫和條件下伯胺聚合物快捷可控合成新方法勢在必行。本項目針對離子締合調控伯胺單體聚合、生長鏈靜電效應和高分子反應性等基本屬性，展開了卓有成效的探索。我們發現離子締合主導伯胺單體鏈引發和鏈增長，凸顯低溫加速、反離子和介質效應。發現了與陰離子單體共聚合的反常機制(等當量交替共聚，較少單體快速共聚)，受控離子對效應。結合這些特性和光激活-避光休眠，發展了室溫水溶液疊代聚合製備序列可控伯胺高分子新方法；伯胺生長鏈與聚陰離子複合，發展伯胺單體聚合誘導自組裝(PISA)新機制，發現了獨特豐富相行為；非離子單體溶液中少量伯胺單體離子團簇化，發展了伯胺微區納米限域的納米球、囊泡、空心管批量製備新技術，發現了空心管敏感的介質回響開閉孔行為。探索了伯胺反應納米功能化。發現了高分子亞組分自組裝的高分子配位選擇性，揭示了金屬中心和配體空間選擇主導亞組分自組裝，實現了亞胺化配體配位的超膠體自組裝行為以及柱狀膠束橫向排列、自糾錯、自分類、間斷融合的多腔室薄片織構機制，構建了高分子金屬雜化單鏈納米材料。發現了光控氫鍵調控熱回響機制，少量客體序列調控高分子氫鍵溫敏協同，光控長程有序表面納米圖案化。胱胺丙烯醯胺鹽酸鹽單體具有上述聚合所有特徵，其動態反應驅動一系列的膠束－納米線－溶脹納米線－支化納米線－三維網路相態轉變，金屬配位催化驅動其類似蛋白質自催化多層次自分類。發表論文18篇，包括2篇ACS Macro Letters、1篇Macromolecules、6篇Macromolecular Rapid Communications、6篇Polymer Chemistry、3篇Soft Matter論文，泛太平洋高分子國際會議、中國化學會學術年會、全國高分子學術論文報告會報告8次。獲資助培養出站博士後1名，畢業博士1名、碩士12名。綜上所述，我們圓滿完成了本項目研究任務，超過了既定科學研究和人才培養目標，為模仿生物蛋白構效關係的後續探索奠定了堅實的合成方法學基礎。