[发明专利]酸敏感阳离子型嵌段共聚物及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种酸敏感阳离子型嵌段共聚物，其特征在于，由下列化学结构式表达：

；

式中，R₁选自、  或 中的一种；R₂选自、、 或  中的一种；X为溴或氯；m为30～90，n为30～60，r为10～30。

2.一种制备权利要求1所述酸敏感阳离子型嵌段共聚物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1) 氩气气氛中，以香豆素荧光分子为引发剂，环酯单体为反应物，在辛酸亚锡的催化下在极性溶剂中进行开环聚合反应，获得分子链一端含香豆素荧光基团、另一端为羟基的功能化聚酯；所述香豆素荧光分子为7-（2’-羟基-3’-氯）丙烷-4-甲基香豆素；环酯单体为e-己内酯；其中，环酯单体与引发剂的摩尔比为30∶1～90∶1；催化剂与引发剂的摩尔比为1∶5～1∶10；

(2) 氩气气氛中，利用步骤(1)得到的功能化聚酯以及2-氯乙基-乙烯基醚为反应物，对甲苯磺酸吡啶鎓为催化剂，在极性溶剂中反应得到氯取代的功能化聚酯；其中，催化剂与功能化聚酯的摩尔比为1∶5～1∶15；2-氯乙基-乙烯基醚与功能化聚酯的摩尔比为1∶1～8∶1；

然后，将叠氮化钠和上述氯取代的功能化聚酯在极性溶剂中反应，获得一端为荧光基团、另一端为缩醛-叠氮基的叠氮化修饰的聚酯；其中，叠氮化钠与氯取代的功能化聚酯的摩尔比为8∶1～12∶1；

(3) 氩气气氛中，利用含炔基的原子转移自由基聚合引发剂，在原子转移自由基聚合催化剂和原子转移自由基聚合催化剂配体的存在下，与聚乙二醇甲基丙烯酸酯和pH敏感的单体在醇类有机溶剂中进行原子转移自由基聚合反应，获得端基为炔基的pH敏感聚合物链和聚（聚乙二醇甲基丙烯酸酯）的嵌段共聚物，称为含炔基的嵌段共聚物；

其中，聚乙二醇甲基丙烯酸酯与含炔基的原子转移自由基聚合引发剂的摩尔比为10∶1～30∶1；pH敏感的单体与含炔基的原子转移自由基聚合引发剂的摩尔比为30∶1～60∶1；原子转移自由基聚合催化剂与催化剂配体的摩尔比为1∶1～1∶4；含炔基的原子转移自由基聚合引发剂与原子转移自由基聚合催化剂的摩尔比为1∶0.5～1∶2；所述pH敏感的单体选自：甲基丙烯酸-2-（N,N-二甲氨基）乙酯、甲基丙烯酸-2-（N,N-二乙氨基）乙酯、甲基丙烯酸-2-（N,N-二异丙基氨基）乙酯、甲基丙烯酸-2-（N-叔丁基氨基）乙酯中的一种；

(4) 氩气气氛中，在“点击”化学反应催化剂和“点击”化学反应催化剂配体的存在下，以步骤(2)得到的叠氮化修饰的聚酯与步骤(3)获得的含炔基的嵌段共聚物为反应物进行“点击”化学反应，得到所述酸敏感阳离子型嵌段共聚物；

其中，“点击”化学反应催化剂与“点击”化学反应催化剂配体的摩尔比为1∶1～1∶4；反应物与“点击”化学反应催化剂的摩尔比为1∶0.5～1∶2；叠氮化修饰的聚酯与含炔基的嵌段共聚物摩尔比为0.8∶1～1.2∶1。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述极性溶剂为甲苯或者二氯甲烷。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，制备氯取代的功能化聚酯时的溶剂为二氯甲烷；制备叠氮化钠修饰的聚酯时的溶剂为DMF。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，含炔基的原子转移自由基聚合引发剂为溴代异丁酸丙炔酯；原子转移自由基聚合催化剂为氯化亚铜或溴化亚铜；原子转移自由基聚合催化剂配体选自：联吡啶、五甲基二亚乙基三胺、四甲基乙二胺或六甲基三亚乙基四胺中的一种。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述醇类有机溶剂为异丙醇。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，“点击”化学反应催化剂为氯化亚铜或溴化亚铜；“点击”化学反应催化剂配体选自：联吡啶、五甲基二亚乙基三胺、四甲基乙二胺或六甲基三亚乙基四胺中的一种。