无规共聚物P(MEO2MA-co-OEGMA)的合成及其在水溶液中温度诱导相转变行为

郭奕 刘恒江 陈洁琼 尚亚卓 刘洪来

引用本文: 郭奕, 刘恒江, 陈洁琼, 尚亚卓, 刘洪来. 无规共聚物P(MEO2MA-co-OEGMA)的合成及其在水溶液中温度诱导相转变行为[J]. 物理化学学报, 2015, 31(10): 1914-1923. doi: 10.3866/PKU.WHXB201508263 shu
Citation:  GUO Yi, LIU Heng-Jiang, CHEN Jie-Qiong, SHANG Ya-Zhuo, LIU Hong-Lai. Synthesis of P(MEO2MA-co-OEGMA) Random Copolymers and Thermally Induced Phase Transition Behaviors in Aqueous Solutions[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2015, 31(10): 1914-1923. doi: 10.3866/PKU.WHXB201508263 shu

无规共聚物P(MEO2MA-co-OEGMA)的合成及其在水溶液中温度诱导相转变行为

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21173079, 91334203, 21476072)资助项目 (21173079, 91334203, 21476072)

摘要:

利用原子转移自由基聚合(ATRP)方法, 由单体2-(2-甲氧基乙氧基)甲基丙烯酸乙酯(MEO2MA)和寡聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯(OEGMA, Mn = 500 g·mol-1)合成了无规共聚物P(MEO2MA-co-OEGMA). 并采用动态光散射(DLS)、紫外光谱及透射电子显微镜(TEM)等技术考察聚合物在水溶液中的温度响应性聚集行为, 获得其在水溶液中的最低临界溶解温度(LCST)及其随组成的变化规律. 结果表明, 该聚合物具有良好且可逆的温度响应行为, 这主要归因于聚合物与水分子之间氢键作用, 及其分子本身疏水作用之间为了保持一种微妙的动态平衡而自发对聚集形态进行的“自我调整”, 从而达到新的热力学平衡状态的结果. 该聚合物的LCST与聚合物中单体OEGMA所占的摩尔比例呈线性关系, 可以通过改变单体的摩尔配比实现对聚合物LCST的调控.

English

    1. [1]

      (1) Gil, E. S.; Hudson S. M. Prog. Polym. Sci. 2004, 29, 1173. doi: 10.1016/j.progpolymsci.2004.08.003

      (1) Gil, E. S.; Hudson S. M. Prog. Polym. Sci. 2004, 29, 1173. doi: 10.1016/j.progpolymsci.2004.08.003

    2. [2]

      (2) Dai, S.; Ravi P.; Tam K. C. Soft Matter 2009, 5, 2513. doi: 10.1039/6820044k(2) Dai, S.; Ravi P.; Tam K. C. Soft Matter 2009, 5, 2513. doi: 10.1039/6820044k

    3. [3]

      (3) Schmaljohann, D. Adv. Drug Delivery Rev. 2006, 58, 1655. doi: 10.1016/j.addr.2006.09.020(3) Schmaljohann, D. Adv. Drug Delivery Rev. 2006, 58, 1655. doi: 10.1016/j.addr.2006.09.020

    4. [4]

      (4) He, C. L.; Kim, S. W.; Lee, D. S. J. Controlled Release 2008, 127, 189. doi: 10.1016/j.jconrel.2008.01.005(4) He, C. L.; Kim, S. W.; Lee, D. S. J. Controlled Release 2008, 127, 189. doi: 10.1016/j.jconrel.2008.01.005

    5. [5]

      (5) Cunliffe, D.; de las Heras Alarcon, C.; Peters, V. S. J. R.; Alexander, C. Langmuir 2003, 19, 2888. doi: 10.1021/la026358l(5) Cunliffe, D.; de las Heras Alarcon, C.; Peters, V. S. J. R.; Alexander, C. Langmuir 2003, 19, 2888. doi: 10.1021/la026358l

    6. [6]

      (6) Cheng, Y.; Xia, M.; Meng, Z.; Wu, Y.; Ren, H.; Jiang, Y.; Liu, Y.; Zhou, Z.; Jiang, X.; Zhu, M. Acta Polym. Sin. 2014, 10, 1342. doi: 10.10.1007/s00396-014-3262-4(6) Cheng, Y.; Xia, M.; Meng, Z.; Wu, Y.; Ren, H.; Jiang, Y.; Liu, Y.; Zhou, Z.; Jiang, X.; Zhu, M. Acta Polym. Sin. 2014, 10, 1342. doi: 10.10.1007/s00396-014-3262-4

    7. [7]

      (7) Ward, M. A.; Georgiou, T. K. Polymers 2011, 3, 1215. doi: 10.3390/polym3031215(7) Ward, M. A.; Georgiou, T. K. Polymers 2011, 3, 1215. doi: 10.3390/polym3031215

    8. [8]

      (8) Kitano, H.; Hirabayashi, T.; Gemmei-Ide, M.; Kyo ku, M. Macromol. Chem. Phys. 2004, 205, 1651. doi: 10.1002/macp.20040013s(8) Kitano, H.; Hirabayashi, T.; Gemmei-Ide, M.; Kyo ku, M. Macromol. Chem. Phys. 2004, 205, 1651. doi: 10.1002/macp.20040013s

    9. [9]

      (9) Ward, M. A.; Georgiou, T. K. Soft Matter 2012, 8, 2737. doi: 10.1039/c2sm06743a(9) Ward, M. A.; Georgiou, T. K. Soft Matter 2012, 8, 2737. doi: 10.1039/c2sm06743a

    10. [10]

      (10) Watson, B. M.; Kasper, F. K.; Engel, P. S.; Mikos, A. G. Biomacromolecules 2014, 15, 1788. doi: 10.1021/bm500175e(10) Watson, B. M.; Kasper, F. K.; Engel, P. S.; Mikos, A. G. Biomacromolecules 2014, 15, 1788. doi: 10.1021/bm500175e

    11. [11]

      (11) Schild, H. G. Prog. Polym. Sci. 1992, 17, 163. doi: 10.1016/0079-6700(92)90023-R(11) Schild, H. G. Prog. Polym. Sci. 1992, 17, 163. doi: 10.1016/0079-6700(92)90023-R

    12. [12]

      (12) Feng, Q.; Li, F.; Yan, Q. Z.; Zhu, Y. C.; Ge, C. C. Colloid Polym. Sci. 2010, 288, 915. doi: 10.1007/s00396-010-2224-8(12) Feng, Q.; Li, F.; Yan, Q. Z.; Zhu, Y. C.; Ge, C. C. Colloid Polym. Sci. 2010, 288, 915. doi: 10.1007/s00396-010-2224-8

    13. [13]

      (13) Wang, X.; Wu, C. Macromolecules 1999, 32, 4299. doi: 10.1021/ma9902450(13) Wang, X.; Wu, C. Macromolecules 1999, 32, 4299. doi: 10.1021/ma9902450

    14. [14]

      (14) Cheng, H.; Shen, L.; Wu, C. Macromolecules 2006, 39, 2325. doi: 10.1021/ma052561m(14) Cheng, H.; Shen, L.; Wu, C. Macromolecules 2006, 39, 2325. doi: 10.1021/ma052561m

    15. [15]

      (15) Kujawa, P.; Segui, F.; Shaban, S.; Diab, C.; Okada, Y.; Tanaka, F.; Winnik, F. M. Macromolecules 2006, 39, 341. doi: 10.1021/ma051876z(15) Kujawa, P.; Segui, F.; Shaban, S.; Diab, C.; Okada, Y.; Tanaka, F.; Winnik, F. M. Macromolecules 2006, 39, 341. doi: 10.1021/ma051876z

    16. [16]

      (16) Xia, Y.; Burke, N. A. D.; Stover, H. D. H. Macromolecules 2006, 39, 2275. doi: 10.1021/ma0519617(16) Xia, Y.; Burke, N. A. D.; Stover, H. D. H. Macromolecules 2006, 39, 2275. doi: 10.1021/ma0519617

    17. [17]

      (17) Lutz J. F. J. Polym. Sci. A: Polym. Chem. 2008, 46, 3459. doi: 10.1002/pola.22706(17) Lutz J. F. J. Polym. Sci. A: Polym. Chem. 2008, 46, 3459. doi: 10.1002/pola.22706

    18. [18]

      (18) Prime, K. L.; Whitesides, G. M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 10714. doi: 10.1021/ja00076a032(18) Prime, K. L.; Whitesides, G. M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 10714. doi: 10.1021/ja00076a032

    19. [19]

      (19) Stolnik, S.; Illum, L.; Davis, S. S. Adv. Drug Del. Rev. 1995, 16, 195. doi: 10.1016/0169-409X(95)00025-3(19) Stolnik, S.; Illum, L.; Davis, S. S. Adv. Drug Del. Rev. 1995, 16, 195. doi: 10.1016/0169-409X(95)00025-3

    20. [20]

      (20) Ishizone, T.; Seki, A.; Hagiwara, M.; Han, S.; Yokoyama, H.; Oyane, A.; Deffieux, A.; Carlotti, S. Macromolecules 2008, 41, 2963. doi: 10.1021/ma702828n(20) Ishizone, T.; Seki, A.; Hagiwara, M.; Han, S.; Yokoyama, H.; Oyane, A.; Deffieux, A.; Carlotti, S. Macromolecules 2008, 41, 2963. doi: 10.1021/ma702828n

    21. [21]

      (21) Das, S.; Samanta, S.; Chatterjee, D. P.; Nandi; A. K. J. Polym. Sci. A: Polym. Chem. 2013, 51, 1417. doi: 10.1002/pola.26514(21) Das, S.; Samanta, S.; Chatterjee, D. P.; Nandi; A. K. J. Polym. Sci. A: Polym. Chem. 2013, 51, 1417. doi: 10.1002/pola.26514

    22. [22]

      (22) Dong, H.; Matyjaszewski K. Macromolecules 2010, 43, 4623. doi: 10.1021/ma100570s(22) Dong, H.; Matyjaszewski K. Macromolecules 2010, 43, 4623. doi: 10.1021/ma100570s

    23. [23]

      (23) Li, Q. S.; Liu, Y.; Ji, S.; Zhou, Z.; Li, Q. Colloid Polym. Sci. 2014, 292, 2993. doi: 10.1007/s00396-014-3262-4(23) Li, Q. S.; Liu, Y.; Ji, S.; Zhou, Z.; Li, Q. Colloid Polym. Sci. 2014, 292, 2993. doi: 10.1007/s00396-014-3262-4

    24. [24]

      (24) Lutz, J. F.; Hoth, A. Macromolecules 2006, 39, 893. doi: 10.1021/ma0517042(24) Lutz, J. F.; Hoth, A. Macromolecules 2006, 39, 893. doi: 10.1021/ma0517042

    25. [25]

      (25) Matyjaszewski, K.; Davis, T. P. Handbook of Radical Polymerization; John Wiley & Sons. Inc.: Hoboken, NJ, 2003; pp 895-900.(25) Matyjaszewski, K.; Davis, T. P. Handbook of Radical Polymerization; John Wiley & Sons. Inc.: Hoboken, NJ, 2003; pp 895-900.

    26. [26]

      (26) Wang, X.S.; Armes, S. P. Macromolecules 2000, 33, 6640. doi: 10.1021/ma000671h(26) Wang, X.S.; Armes, S. P. Macromolecules 2000, 33, 6640. doi: 10.1021/ma000671h

    27. [27]

      (27) Lutz, J. F.; Weichenhan, K.; Akdemir, Ö.; Hoth, A. Macromolecules 2007, 40, 2503. doi: 10.1021/ma062925q(27) Lutz, J. F.; Weichenhan, K.; Akdemir, Ö.; Hoth, A. Macromolecules 2007, 40, 2503. doi: 10.1021/ma062925q

    28. [28]

      (28) Ji, W. X. Fine and Specialty Chemicals 2010, 18 (8), 58. [计文希. 精细与专用化学品, 2010, 18 (8), 58.](28) Ji, W. X. Fine and Specialty Chemicals 2010, 18 (8), 58. [计文希. 精细与专用化学品, 2010, 18 (8), 58.]

    29. [29]

      (29) Qiu, X. P.; Kwan, C. M. S.; Wu, C. Macromolecules 1997, 30, 6090. doi: 10.1021/ma970484s(29) Qiu, X. P.; Kwan, C. M. S.; Wu, C. Macromolecules 1997, 30, 6090. doi: 10.1021/ma970484s

    30. [30]

      (30) Taha, M.; Gupta, B. S.; Khoiroh, I.; Lee, M. J. Macromolecules 2011, 44, 8575. doi: 10.1021/ma201790c(30) Taha, M.; Gupta, B. S.; Khoiroh, I.; Lee, M. J. Macromolecules 2011, 44, 8575. doi: 10.1021/ma201790c

    31. [31]

      (31) Bhargava, P.; Tu, Y. F.; Zheng, J. X.; Xiong, H. M.; Quirk, R. P.; Cheng, S. Z. D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1113. doi: 10.1021/ja0653019(31) Bhargava, P.; Tu, Y. F.; Zheng, J. X.; Xiong, H. M.; Quirk, R. P.; Cheng, S. Z. D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1113. doi: 10.1021/ja0653019

    32. [32]

      (32) Israelachvili. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1997, 94, 8378. doi: 10.1073/pnas.94.16.8378(32) Israelachvili. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1997, 94, 8378. doi: 10.1073/pnas.94.16.8378

    33. [33]

      (33) Begum, R.; Matsuura, H. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1997, 93, 3839. doi: 10.1039/a703436i(33) Begum, R.; Matsuura, H. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1997, 93, 3839. doi: 10.1039/a703436i

    34. [34]

      (34) Tasaki, K. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 8459. doi: 10.1021/ja951005c(34) Tasaki, K. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 8459. doi: 10.1021/ja951005c

    35. [35]

      (35) Han, S.; Hagiwara, M.; Ishizone, T. Macromolecules 2003, 36, 8312. doi: 10.1021/ma0347971(35) Han, S.; Hagiwara, M.; Ishizone, T. Macromolecules 2003, 36, 8312. doi: 10.1021/ma0347971

    36. [36]

      (36) Mertoglu, M.; Garnier, S.; Laschewsky, A.; Skrabania, K.; Storsberg, J. Polymer 2005, 46, 7726. doi: 10.1016/j.polymer. 2005.03.101

      (36) Mertoglu, M.; Garnier, S.; Laschewsky, A.; Skrabania, K.; Storsberg, J. Polymer 2005, 46, 7726. doi: 10.1016/j.polymer. 2005.03.101

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  83
  • 文章访问数:  784
  • HTML全文浏览量:  39
文章相关
  • 发布日期:  2015-10-10
  • 收稿日期:  2015-05-18
  • 网络出版日期:  2015-08-26
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章