摘 要

PEG-b-PDMS-b-PEG三嵌段共聚物在生物制药领域具有突出应用，特别是在有机物大分子改性上。因此，调控合成不同分子量(对应于不同链段长度)的PEG-b-PDMS-b-PEG嵌段共聚物作为新型有机物改性剂是必须的。本课题基于Speier催化乙烯加氢的原理，将乙烯化修饰的不同分子量PEG聚合物链和PDMS聚合物链共价相联，制备链段长度可控的PEG-b-PDMS-b-PEG三嵌段共聚物。具体而言，首先通过对分子量400、2000的聚乙二醇单甲醚(MPEG)进行端羟基修饰，引入可供后续反应的活性乙烯基团；其次，采用阳离子聚合的合成方法，制备出链节数为15的PDMS聚合物链段；最后在Speier催化作用下，实现PEG聚合物链段链段和PDMS聚合物链段的共价键接，成功制备PEG-b-PDMS-b-PEG嵌段共聚物。研究结果表明：采用Speier催化乙烯加氢反应的思路来合成PEG-b-PDMS-b-PEG三嵌段共聚物是可行的，采用不同分子量的PEG聚合物链所合成的三嵌段共聚物的物理性质，比如溶解性、常温下的状态存在差异，通过调整PEG聚合物链的链长能明显的改变三嵌段共聚物的物理性质。

关键词：聚乙二醇修饰；二甲基硅油；高分子改性；嵌段共聚物

Abstract

The PEG-b-PDMS-b-PEG triblock copolymers have been widely used in the field of biopharmaceuticals, especially in the modification of organic macromolecules. Therefore,it is necesssary to synthesize PEG-b-PDMS-b-PEG block copolymers of different molecular weights (corresponding to different segment lengths) to make new organic modifiers.Using Speier’s catalyst to achieve the hydrogenation of ethylene, the PEG-b-PDMS-b-PEG trims with chain length controlled were prepared by covalently linking ethylene-modified PEG chains with different molecular weight PEG chains and PDMS polymer chains.Specifically, the active vinyl groups which can be subjected to the subsequent reaction are first introduced by modifying the terminal hydroxyl groups of polyethylene glycol allyl methyl ether (MPEG) with the molecular weights 400 and 2000.Secondly, a PDMS polymer segment with a chain number of 15 was prepared by a cationic polymerization method.Finally, PEG-b-PDMS-b-PEG block copolymer was prepared by covalent bonding of PEG polymer chain segment and PDMS polymer segment under the Speier’s catalyst.The study shows that it is feasible to synthesize PEG-b-PDMS-b-PEG triblock copolymers by using Speier’s catalyst.There are many differences in the physical properties of the triblock copolymers synthesized with different molecular weight PEG polymer chains, such as solubility, the state at room temperature.The physical properties of the triblock copolymer can be significantly altered by adjusting the chain length of the PEG polymer chain.

Keywords：polyethylene glycol modification；dimethyl silicone oil；polymer modification；block copolymer

目录

摘要 I

Abstract II

第1章绪论 1

1.1聚乙二醇修饰 1

1.1.1聚乙二醇(PEG)及其应用 1

1.1.2聚乙二醇单甲醚(MPEG)及其修饰作用 2

1.2聚二甲基硅氧烷(PDMS)性质及应用 3

1.3PEG-PDMS嵌段共聚物的研究现状及应用 4

1.4课题意义及设计思路 6

第2章实验部分 7

2.1引言 7

2.2实验原料及仪器设备 7

2.2.1实验原料 7

2.2.2实验仪器及设备 8

2.3PEG-PDMS-PEG三嵌段共聚物的制备 8

2.3.1聚乙二醇单甲醚(MPEG)的乙烯基化修饰 8

2.3.2聚二甲基硅氧烷(PDMS)的合成 8

2.3.3PEG-PDMS-PEG三嵌段共聚物的聚合 9

2.3.4结构分析和性能测试 10

2.4实验结果分析 11

2.4.1烯丙基聚乙二醇单甲醚的红外表征 11

2.4.2PDMS的核磁共振氢谱 13

2.4.3PEG-b-PDMS-b-PEG三嵌段共聚物的核磁共振氢谱 14

第3章实验结论与展望 15

参考文献 17

致谢 19

第1章绪论

1.1 聚乙二醇修饰

1.1.1聚乙二醇(PEG)及其应用

聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)是一种链体成化学惰性的直链状聚醚类高分子，由环氧乙烷聚合而成，分子式简写为H-(O-CH₂-CH₂)_n-OH,其中n表示乙氧基单元的数量。

通常，聚乙二醇的分子量在数万以下。当分子量相对较高时，达到数十万甚至上百万时，亦可被称为环氧乙烷或者聚氧乙烯。当分子量低于1000时，聚乙二醇是一种粘稠状无色液体；当分子量较高时，其为白色蜡状固体；当分子量高至数万时，则其一般为白色粉末状颗粒。作为一种离子聚合物，聚乙二醇既不会水解变质，也无任何刺激作用，具有良好的稳定性、难挥发性、分散性、增塑性、成膜性以及润滑性^[1]。