具有溫度和pH敏感性的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料POSS-PDMAEMA的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工及新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種具有溫度和抑敏感性的有機(jī)/ 無(wú)機(jī)雜化材料POSS-PDMAEMA的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)境響應(yīng)性材料可W對(duì)外界的刺激作出及時(shí)應(yīng)答，是一類備受關(guān)注的智能材料。 具有環(huán)境響應(yīng)性的兩親性聚合物材料在選擇性的溶劑中能夠自組裝形成膠束、囊泡等形態(tài) 各異的聚集體，該些聚集體不僅可W對(duì)外界的溫度、抑值、鹽等刺激源作出響應(yīng)，還可W將 有機(jī)染料和難溶于水的藥物等負(fù)載到疏水鏈段中，因此在環(huán)境和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有應(yīng)用價(jià) 值。而相對(duì)于純聚合物的環(huán)境響應(yīng)材料，具有環(huán)境響應(yīng)性的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料具有更好 的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能，因此性能良好的環(huán)境響應(yīng)性有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料將是智能材料 領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。環(huán)境響應(yīng)性有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料可應(yīng)用于有機(jī)染料吸附、重金屬吸附，及 難溶性抗癌藥物的可控釋放等醫(yī)藥領(lǐng)域，而尋找高效、可靠、簡(jiǎn)便的制備方法則是進(jìn)一步拓 展其應(yīng)用的關(guān)鍵。
[0003] 目前，有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料的制備方法主要包括溶膠凝膠法、原位聚合法、插層法 和共混法等。而該些制備方法都存在著一定的不足，如單體選擇性少，聚合速率慢，產(chǎn)品分 散性差，制備過(guò)程繁雜，產(chǎn)率低和成本高等。針對(duì)W上問(wèn)題，我們提出了將RAFT活性聚合和 硫醇-締點(diǎn)擊化學(xué)相結(jié)合的方法制備一種新型環(huán)境響應(yīng)性的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料。該種 方法不僅可W降低聚合物的生產(chǎn)成本，并為下一步的制備和應(yīng)用提供了有利條件，而且硫 醇-締點(diǎn)擊化學(xué)具有產(chǎn)率高、反應(yīng)條件溫和、制備工藝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。利用上述方法可制備出 高性能的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料，它在生物醫(yī)用和治理環(huán)境污染方面具有良好的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種具有溫度和抑敏感性的 有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料POSS-PDMAEMA的制備方法。
[0005] 本發(fā)明提出了一種具有溫度和抑敏感性的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料POSS-PDMAEMA的 制備方法，該方法首先采用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合（RAFT)法，合成了聚甲基丙締酸二 甲胺己醋（PDMAEMA);隨后將合成的聚合物和含己締基P0SS進(jìn)行硫醇-締點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)生 成了一種有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料POSS-PDMAEMA。在水溶液中，該有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料具有溫 度和抑敏感性，能夠自組裝并形成膠束，其中親水的PDMAEMA構(gòu)成膠束的殼，P0SS則在疏 水性的作用下聚集成膠束的核。
[0006] 本發(fā)明提出的一種具有溫度和抑敏感性的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料POSS-PDMAEMA的 制備方法，有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料POSS-PDMAEMA分為有機(jī)部分和無(wú)機(jī)部分，所說(shuō)的有機(jī)部分 為聚甲基丙締酸二甲胺己醋（PDMAEMA),無(wú)機(jī)部分為八己締基P0SS。其中聚甲基丙締酸二 甲胺（PDMAEMA)和八己締基P0SS的結(jié)構(gòu)式分別如下所示；
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有溫度和pH敏感性的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料POSS-PDMAEMA的方法，其特征在 于，所說(shuō)有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料POSS-PDMAEMA分為有機(jī)部分和無(wú)機(jī)部分，有機(jī)部分為聚甲基 丙烯酸二甲胺乙酯（PDMAEMA)，無(wú)機(jī)部分為八乙烯基P0SS，其中PDMAEMA和八乙烯基POSS 的化學(xué)結(jié)構(gòu)式分別如下所示：
η 為 50 ~5000 ; TOMAEMA的結(jié)構(gòu)式
八乙烯基POSS的結(jié)構(gòu)式 具體步驟如下： (1) 聚甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯（PDMAEMA)的合成 稱取5~20 g甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯單體于25~100 mL單口燒瓶中，稱取90~ 120 mg 4-氰基-4-(硫代苯甲酰）戊酸和15~30 mg偶氮二異丁腈于50 mL燒杯中，加 入5~25 mL二氧六環(huán)溶解完全，然后將上述兩者混合，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下置于80~100°C油 浴下攪拌反應(yīng)6~24 h，反應(yīng)結(jié)束后將燒瓶冷卻至室溫后通大氣，將冷卻后的溶液在40~ 60°C下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑后，再加入5~15 mL二氯甲烷溶解完全，滴加到200~600 mL石油醚中，靜置2~8 h，除去上層液體，得到底部粘稠樣品，重復(fù)以上步驟1~3次，最 后將樣品在40~60°C下真空干燥12~48 h，得到橙色的PDMAEMA ; (2) 有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料POSS-PDMAEMA的合成 稱取2~5 g步驟⑴制備的PDMAEMA，0. 02~0. 25 g八乙烯基P0SS，置于25~100 mL單口燒瓶中，用5~25 mL四氫呋喃將其溶解，單口燒瓶用橡膠塞密封，再加入140~160 μ L二甲基苯基膦，磁力攪拌使其溶解，氮?dú)饣亓?0~60 min后，加入160~190 μ L正己 胺，繼續(xù)通氮?dú)?0~60 min后將通氣管拔下，室溫下密封反應(yīng)6~24 h，反應(yīng)結(jié)束后，將溶 液在20~40°C下真空旋蒸除去溶劑，再加入5~15 mL二氯甲烷溶解完全，滴加到200~ 600 mL石油醚中，靜置2~8 h，除去上層液體，得到底部粘稠樣品，重復(fù)以上步驟1~3次， 在30~60°C下真空干燥12~48 h，得到淡黃色的POSS-PDMAEMA ; POSS-PDMAEMA自組裝膠束的制備 (3)稱取1~10 g步驟⑵制備的POSS-PDMAEMA，溶解于5~100 mL四氫呋喃中， 然后裝入截留分子量3500道爾頓（Da)的透析袋中，用去離子水透析12~48 h，在透析過(guò) 程中，POSS-PDMAEMA會(huì)自組裝形成以POSS為核，PDMAEMA為殼的穩(wěn)定膠束結(jié)構(gòu)，得到一種 POSS-PDMAEMA自組裝膠束。
【專利摘要】本發(fā)明屬化工及新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有溫度和pH敏感性的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料POSS-PDMAEMA的制備方法。該方法首先采用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合法合成聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯，再通過(guò)硫醇-烯點(diǎn)擊化學(xué)法將聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯和八乙烯基POSS反應(yīng)生成一種有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料POSS-PDMAEMA。POSS-PDMAEMA在水溶液中會(huì)隨著溫度和pH的變化而發(fā)生自組裝并形成膠束。本方法具有簡(jiǎn)單方便、制備產(chǎn)率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)，而且所制備的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化材料POSS-PDMAEMA具有溫度和pH敏感性，是新一代高性能智能材料產(chǎn)品，可應(yīng)用于有機(jī)染料吸附、重金屬吸附，及難溶性抗癌藥物的體內(nèi)輸送等醫(yī)藥領(lǐng)域。
【IPC分類】C08J3-07, C08F120-34, C08F8-42
【公開(kāi)號(hào)】CN104829763
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510178683
【發(fā)明人】楊正龍, 劉芯巖
【申請(qǐng)人】同濟(jì)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月16日