[发明专利]一种聚胺型两亲嵌段聚电解质的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚胺型两亲嵌段聚电解质的制备方法，该方法制备的聚电解质可通过环境介质pH值调节进行自组装，属于高分子材料制备技术领域。

背景技术

聚电解质是一类结构单元上含有碱性和(或)酸性可电离基团的水溶性高分子，如天然的核酸、蛋白质或合成的增粘剂、肥皂等。

两亲嵌段聚电解质一般指两亲嵌段共聚物中至少有一段为聚电解质，兼具聚电解质、嵌段共聚物和表面活性剂的特性，有广泛用途，可用作乳化剂、絮凝剂、粘度调节剂、药物控释载体、单层或多层LB膜，液晶弹性体等。许多天然大分子(如蛋白质、DNA)都是两亲化合物，其生理过程可通过合成的两亲聚合物作为模型化合物进行研究。具有明显亲水性差异的聚电解质嵌段共聚物可以在水溶液中自组装成胶束。由于其电荷特性，与中性的即未离子化的嵌段共聚物相比较，两亲性嵌段聚电解质不仅可以在选择性溶剂中，还可以通过调节环境介质的pH值自组装成花样团簇、球状、囊泡等不同形态的聚集体，聚集体的结构由氢键、静电、疏水等作用力控制。这些聚集体不仅能够作为模板制备纳米材料，而且由于囊泡等聚集体具有纳米空腔结构，其包覆量要比实心的球形胶束大许多，在药物释放、生物活性物质包覆等方面有良好的应用前景。

把胺基引入到聚合物，特别是结构规整的嵌段共聚物中，得到的聚胺型两亲嵌段聚电解质，与小分子胺一样具有一系列的生物学性能，在生物生理过程中起着非常重要的作用，而且聚合物的链结构有利于胺基的稳定和功能基团的发挥，可应用于酶和细胞固定化、组织再生工程等领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚胺型两亲嵌段聚电解质的制备方法。

本发明提供的式(a)所示聚胺型两亲嵌段聚电解质的制备方法，包括如下步骤：

式中，m为数均聚合度时，为64～525之间的数，n为数均聚合度时，为59；

(1)4-乙烯基苄胺盐酸盐与二叔丁基二碳酸酯进行反应得到4-乙烯基苄胺叔丁基碳酸酯；

(2)4-乙烯基苄胺叔丁基碳酸酯在苄氯的引发下经原子转移自由基聚合反应得到式(b)所示聚4-乙烯基苄胺叔丁基碳酸酯；式(b)中m和n的定义同式(a)；

(3)苯乙烯在式(b)所示聚4-乙烯基苄胺叔丁基碳酸酯的引发下经原子转移自由基聚合反应得到式(c)所示聚4-乙烯基苄胺叔丁基碳酸酯-嵌段-聚苯乙烯；式(c)中m和n的定义同式(a)；

(4)式(c)所示聚4-乙烯基苄胺叔丁基碳酸酯-嵌段-聚苯乙烯经氨基的脱保护反应即得式(a)所示聚胺型两亲嵌段聚电解质。

上述的制备方法中，4-乙烯基苄胺盐酸盐可按照包括如下步骤的方法制备的：4-乙烯基苄氯依次经叠氮化反应和叠氮基还原反应即得。

上述的制备方法中，步骤(2)和步骤(3)中所述原子转移自由基聚合反应的温度均可为120℃～130℃，具体可为130℃；所述原子转移自由基聚合反应的时间均可为15小时～25小时，具体可为15小时或24小时。

上述的制备方法中，步骤(2)和步骤(3)中所述原子转移自由基聚合反应可在惰性气氛下进行，如氮气或氩气。

上述的制备方法中，步骤(2)和步骤(3)中所述原子转移自由基聚合反应的溶剂可为N，N-二甲基甲酰胺，助催化剂为氯化亚铜和2，2’-联吡啶。

上述的制备方法中，步骤(2)中4-乙烯基苄胺叔丁基碳酸酯、氯化亚铜和2，2’-联吡啶的摩尔份数比与步骤(3)中苯乙烯、氯化亚铜和2，2’-联吡啶的摩尔份数比均可为(96～99.92)∶(0.03～1)∶(0.04～3)，具体可为96∶1∶3、98.8∶0.5∶0.7、99∶0.3∶0.7、99.4∶0.2∶0.4或99.92∶0.03∶0.04。

上述的制备方法中，步骤(2)中4-乙烯基苄胺叔丁基碳酸酯、苄氯、氯化亚铜和2，2’-联吡啶的总质量与所述原子转移自由基反应的溶剂的质量份数比可为(25～82)∶(75～18)，具体可为54∶46；步骤(3)中苯乙烯、式(b)所示聚4-乙烯基苄胺叔丁基碳酸酯、氯化亚铜和2，2’-联吡啶的总质量与所述原子转移自由基反应的溶剂的质量份数比可为(25～82)∶(75～18)，具体可为18∶82、24∶76、29∶71或75∶25。