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具有光学活性的两亲性聚丙炔—聚乙二醇接枝共聚物自组装材料的合成与表征

作　者: 余婷
导　师: 岳冬梅
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 聚炔 光学活性 螺旋结构 两亲共聚物 自组装
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 49次
引　用: 2次
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内容摘要


自然界中普遍存在的螺旋结构引起了人们对螺旋聚合物的广泛兴趣,而螺旋聚合物只有进一步自组装成各种生命组织才能真正在生命活动中发挥作用,因此螺旋聚合物自组装行为的研究显得尤为重要。本文合成了一系列新的聚炔类螺旋共聚物,并研究了其自组装行为。主要工作如下：1、设计并合成了一系列含手性侧基和含亲水性大分子侧基的接枝聚炔共聚物[聚(丙炔酸薄荷醇酯-co-丙炔酸聚乙二醇单甲醚酯)(polyacetylene—MPEG)],通过红外光谱及凝胶渗透色谱(GPC)等手段表征其结构,分子量及分子量分布。2、通过比旋光度([a]D),圆二色光谱(CD)考察了共聚物中,聚乙二醇单甲醚(MPEG)分子量,MPEG含量,甲醇含量,溶剂极性及时间五个因素对共聚物的光学活性和二级结构的影响。结果表明,共聚物polyacetylene—MPEG具有很强的光学活性且能形成单一方向的螺旋构象；随着MPEG分子量及含量的增加,共聚物的光学活性会降低；甲醇的存在会破坏共聚物螺旋结构的稳定性,且随着甲醇含量的逐渐增大,这种破坏性也会逐渐加大；在所选的四种溶剂中(三氯甲烷,四氢呋喃,二氯甲烷,苯),共聚物的螺旋构象在三氯甲烷溶剂中最能稳定存在；然而此类共聚物的二级结构在溶剂中是不稳定的,其光学活性会随着时间的延长而逐渐减弱。3、考察了共聚物poly(1a80-co-3b20)在不同浓度(初始浓度：1mg·mL-1,0.2mg·mL-1)下不同溶剂体系(CHCl3/H2O, dioxane/H2O, THF/H2O)中的自组装行为,通过扫描电镜观察可知,在氢键及亲水／疏水作用驱动下,共聚物在相对较稀的溶液中易自组装成各种有序的微观结构,而在相对较浓的溶液中则不易自组装成有序的微观结构。

全文目录


学位论文数据集  3-4
摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第一章 绪论  12-22
  1.1 前言  12
  1.2 手性分子及手性技术  12-14
  1.3 螺旋结构及其性质  14-15
  1.4 螺旋聚合物分类  15-16
  1.5 螺旋聚合物主要合成方法分类  16-17
  1.6 影响螺旋结构的因素  17-18
  1.7 自组装技术及自组装材料  18-19
  1.8 两亲共聚物的自组装  19-20
  1.9 研究课题的提出  20-22
第二章 实验部分  22-28
  2.1 实验试剂和仪器  22-24
    2.1.1 实验试剂  22-23
    2.1.2 实验仪器  23-24
  2.2 原料的制备  24-25
    2.2.1 催化剂(nbd)Rh~+[η~(6-)C_6H_5B~-(C_6H_5)_3]的制备  24
    2.2.2 溶剂的前处理  24-25
    2.2.3 透析袋的前处理  25
  2.3 单体的制备  25
    2.3.1 丙炔酸薄荷醇酯(1a)的制备  25
    2.3.2 丙炔酸聚乙二醇单甲醚酯(1b-3b)的制备  25
  2.4 聚合物的合成  25-26
    2.4.1 均聚物poly(1a)的制备  25-26
    2.4.2 共聚物poly[1a-co-(1b-3b)]的制备  26
  2.5 共聚物自组装样品的制备  26
  2.6 单体及共聚物的表征  26-28
第三章 结果与讨论  28-46
  3.1 原料的制备  28-30
    3.1.1 催化剂(nbd)Rh~+[η~(6-)C_6H_5B~-(C_6H_5)_3]的制备  28-29
    3.1.2 溶剂的前处理  29
    3.1.3 透析袋的处理  29-30
  3.2 单体的制备  30-33
    3.2.1 丙炔酸薄荷醇酯(1a)的制备  30-33
    3.2.2 丙炔酸聚乙二醇单甲醚酯(1b-3b)的制备  33
  3.3 聚合物的合成  33-35
  3.4 两亲接枝共聚物的光学活性及二级结构  35-42
    3.4.1 MPEG分子量对共聚物螺旋结构的影响  36-37
    3.4.2 MPEG含量对共聚物螺旋结构的影响  37-39
    3.4.3 甲醇含量对共聚物螺旋结构的影响  39
    3.4.4 不同溶剂对共聚物螺旋结构的影响  39-40
    3.4.5 时间对共聚物螺旋结构的影响  40-42
  3.5 共聚物自组装  42-46
第四章 结论  46-48
参考文献  48-54
致谢  54-56
研究成果及发表的学术论文  56-58
作者和导师简介  58-60
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  60-61

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学（高聚物） > 高分子物理和高分子物理化学 > 高聚物的化学性质
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