论文总字数：26761字

摘 要

近年来，聚合物自组装得到了全球科研工作者的持续关注，被广泛应用于设计高效的药物传输系统，增强药物的疗效，并降低其毒副作用。通常情况下，嵌段聚合物的组装大多在较稀的体系下进行（lt; 1 wt%），极大的限制了其今后的市场化。值得一提的是，在过去的十年中，聚合诱导自组装（PISA）已被证明是一种规模化制备聚合物纳米结构的有效方法。PISA可以在较高浓度下（可以高达50 wt%），实现聚合物的原位合成与组装，因而，利用PISA策略开发出功能性纳米颗粒具有非常重要的研究意义。本论文采用可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合方法，以4-氰基-4-（苯基羰基硫）戊酸为链转移剂（CTA），设计并合成了不同的水溶性均聚物POEGMA₅₀-CTA和mPEG₄₅-CTA, 并合成了具有不同链长的二嵌段共聚物mPEG₄₅-b-PMAA_n、mPEG₄₅-b-PDMAEMA_n和POEGMA₅₀-b-PMAA_n。进一步，基于PISA技术，研究了嵌段共聚物POEGMA₅₀-b-PMAA_n-b-PBzMA_n的原位聚合组装行为。本论文通过大量的核磁共振氢谱（¹H NMR），对聚合物的结构进行了详细的表征。

关键词：嵌段聚合物 可控自由基聚合 聚合诱导自组装 纳米结构

Synthesis and in situ assembly of triblock copolymers based on PISA

Abstract

In recent years, polymer self-assembly has been paid more and more attention by researchers all over the world. It has been widely used in the design of efficient drug delivery system to enhance the efficacy of drugs and reduce the side effects. In general, the assembly of block polymer is mostly carried out in a relatively dilute system (lt; 1 wt%), which greatly limits its future marketization. It is worth mentioning that in the past ten years, polymerization induced self-assembly (PISA) has been proved to be an effective method to prepare polymer nanostructures on a large scale. PISA can realize in-situ synthesis and assembly of polymers at high concentration (up to 50 wt%). Therefore, it is of great significance to develop functional nanoparticles by using PISA strategy. In this paper, the reversible addition break chain transfer (RAFT) polymerization method was used to design and synthesize different water-soluble homopolymers, such as POEGMA₅₀-CTA and mPEG₄₅-CTA, with 4-cyano-4-(phenylcarbonyl sulfur) valeric acid as chain transfer agent (CTA). The different chain length block polymers, mPEG₄₅-b-PMAA_n, mPEG₄₅-b-PDMAEMA_n and POEGMA₅₀-b-PMAA_n, were synthesized. Furthermore, based on PISA technology, the in-situ polymerization and assembly behavior of the block copolymer POEGMA₅₀-b-PMAA_n-b-PBzMA_n was studied.In this paper, the structure of the polymer was characterized in detail by ¹H NMR.

KEYWORDS: Block polymer; Controlled radical polymerization; Polymerization-induced self-assembly; Nanostructure

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 绪论 1

1.1.1引言 1

1.1.2嵌段共聚物的分类 2

1.1.3三嵌段共聚物的聚合方法 2

1.1.4 RAFT聚合法的优势及原理 6

1.1.5 RAFT聚合的影响因素 7

1.1.6 RAFT试剂的选择 8

1.1.7嵌段共聚物自组装法的进展 10

1.1.8嵌段共聚物的应用 13

1.2 课题选择与研究意义 14

第二章 嵌段共聚物的合成 16

2.1仪器与试剂 16

2.1.1试剂 16

2.1.2实验与测试仪器 16

2.2 mPEG₄₅-CTA和POEGMA₅₀-CTA均聚物的合成 17

2.2.1 mPEG₄₅-CTA的合成 17

2.2.2 POEGMA₅₀-CTA的合成 18

2.3二嵌段共聚物的合成 18

2.3.1 mPEG₄₅-b-PMAA₅二嵌段共聚物的合成 18

2.3.2 mPEG₄₅-b-PDMAEMA_n二嵌段共聚物的合成 19

2.3.3 POEGMA₅₀-b-PMAA_n二嵌段共聚物的合成 20

2.4 POEGMA₅₀-b-PMAA_n-b-PBzMA_n三嵌段共聚物的合成 20

2.5合成讨论 21

第三章 嵌段共聚物的核磁表征 22

3.1 mPEG₄₅-CTA和POEGMA₅₀-CTA均聚物的核磁表征 22

3.2 二嵌段共聚物的核磁表征 23

3.2.1 mPEG₄₅-b-PMAA_n二嵌段共聚物的核磁表征 23

3.2.2 mPEG₄₅-b-PDMAEMA_n二嵌段共聚物的核磁表征 23

3.2.3 POEGMA₅₀-b-PMAA_n二嵌段共聚物的核磁表征 24

3.3 POEGMA₅₀-b-PMAA_n-b-PBzMA_n三嵌段共聚物的表征 24

第四章 结论与展望 26

4.1结论 26

4.2展望 26

参考文献 27

致谢 30

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