荧光功能化的杂臂星形聚合物的合成和性能研究

发布时间：2020-06-19 00:21

【摘要】：可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合具备适用单体范围广、反应条件易实现等优点,被广泛应用于制备分子量可控、分子量分布窄、具有复杂拓扑结构的功能性聚合物,如嵌段共聚物及星形聚合物等。荧光染料在生物成像、荧光探针等领域有极大应用价值。本课题中围绕这两点,通过不同方法先后制备了丹磺酰氯、罗丹明B、蒽、香豆素、硼氟荧和双吲哚马来酰亚胺等共计七种荧光功能化RAFT试剂,以及香豆素和双吲哚马来酰亚胺两种荧光功能化单体,所有中间产物及最终产物的结构和纯度通过核磁共振氢谱、质谱等表征手段确定。我们用上述荧光功能性RAFT试剂制备了一系列荧光功能化线形聚合物,证明了荧光基团修饰的RAFT试剂对单体聚合及扩链依然有良好的控制能力,同时实验结果表明聚合后荧光基团在聚合物中仍有可观的保留程度。在荧光性质的探究中,我们发现荧光标记聚合物可以像小分子染料一样,在一定的浓度范围内荧光强度随浓度线形增长,得到线形拟合常数极高的聚合物荧光校正曲线。这一发现可以用于推算未知分子量荧光标记聚合物的分子量,或未知浓度荧光标记聚合物的浓度等信息。最后我们采用“先臂后核”法,通过改变臂的投料比制备了一系列带有不同荧光基团的杂臂星形聚合物,并通过荧光定量法对其平均臂含量进行了分析,这为表征“先臂后核”法制备的杂臂星形聚合物中不同臂的平均含量提供了新思路。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O631.24
【图文】：

Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１．邋Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ邋ｏｆ邋ＲＡＦＴ邋ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ逡逑ＲＡＦＴ聚合中保持链活性使之可以继续聚合的原因与其它的可逆钝化自由基聚［６】（Ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ邋Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ邋Ｒａｄｉｃａｌ邋Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，邋ＲＤＲＰ）有很大不同。在一般的氮自由基调控聚合［７］邋（ＮＭＰ），以及原子转移自由基聚合？（ＡＴＲＰ）中，为了保持聚合链的活性，通常在相对较低的转化率下就停止聚合（低于８０％），而后通过透析或淀等手段除去残留单体。Ｇｏｄｙ等人用一锅法ＲＡＦＴ聚合成功制备序列可控的２０个段的共聚合物，产物分子量分布很窄且产率在９９％以上［９］。逡逑理想的ＲＡＦＴ聚合具备以下几个特征，仅在传统自由基聚合体系中加入适当ＲＡＦＴ试剂，不需要改变原体系中的温度、引发剂、单体、溶剂，ＲＡＦＴ聚合具备性聚合的特征，所有的聚合物链在聚合开始后就开始增长，且增长速度相同，直到体耗尽或者人为停止反应，分子量随单体转化率线形增长，聚合完毕后链仍具有再发活性，聚合物的分子量可以预测，分子量分布较窄，可以制备嵌段、星型、梳状复杂拓扑结构的聚合物［１？１３１。逡逑

北京化工大学硕士学位论文逦逡逑异丙基碳二亚胺Ｕ．２ｍｍ0ｌ）。室温搅拌下反应４小时，减压过滤除掉不溶物，旋蒸逡逑掉溶剂等易挥发性杂质，真空干燥后，乙酸乙酯／正己烷比例为（１／１）柱层析，得到逡逑色纯净产物。产率为４６％。逡逑．邋４．邋２结果与讨论逡逑本节采用两步法制备了罗丹明Ｂ功能化ＲＡＦＴ试剂，由于阳离子型的罗丹明Ｂ逡逑有很好的亲水性，该ＲＡＦＴ试剂可以用于制备亲水性或两亲性聚合物而对聚合物整逡逑结构和性质不产生影响。逡逑＝＝＋’逡逑

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本文编号：2720040