基于硝基苯的三重响应聚合物自组装体的制备方法和应用技术

本发明专利技术基于硝基苯的具有三重响应性的聚合物自组装体的制备方法和应用，具体为：将2-硝基苄基醇和甲基丙烯酰氯通过酰氯化反应得到2-硝基苄基甲基丙烯酸酯。再将可聚合单体甲基丙烯酸二甲胺乙酯和2-硝基苄基甲基丙烯酸酯共聚合成具有光、温度和pH三响应两亲性聚合物。该聚合物在水中能够自发形成具有核壳结构的自组装体。该自组装体在室温下稳定，且具备装载疏水性小分子（如尼罗红）的能力，并且，通过紫外光照射、调节pH和调节温度，胶束的形貌会发生明显变化，从而使得装载在胶束自组装体中的小分子释放出来。本发明专利技术的聚合物胶束同时具备了光响应性、温度响应性和pH响应性，在可控制释放领域有着广泛的应用前景。

Preparation method and application of nitrobenzene based three responsive polymer self assembly

The invention of nitrobenzene has three responsive polymer self-assembly preparation method and application based on concrete: 2- nitro benzyl alcohol and methacryloyl chloride through acylation of 2- nitro benzyl methacrylate. The polymerizable monomer, methacrylic acid ethyl ester two and ethyl methacrylate 2-, were synthesized by copolymerization of light, temperature and pH - three in the presence of a hydrophilic polymer of about two. In the water, the polymer can spontaneously form self-assembly with core-shell structure. The self-assembly is stable at room temperature, and have loaded hydrophobic small molecules (such as Nile red) ability, and, through UV irradiation, regulating pH and adjust the temperature, the morphology of the micelles changes obviously, so that the loading of small molecules in the micellar self-assembly of release. The polymer micelles of the present invention have the characteristics of light response, temperature response and pH response, and have wide application prospect in the field of controlled release.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
，涉及一种对光、酸和温度响应的多重响应性聚合物自组装体的制备和应用。
技术介绍
自然界中充满了各种 各样的对外界刺激产生响应的物质，如海底的海参，植物中的捕蝇草，包括人类的皮肤、蛋白质和核酸。科研工作者们开发了大量的物质来模仿自然界的物质的行为，如具有温度、PH响应的高分子，以期能够很好的调控物质的行为。但是，对于高分子物质行为的精确的调控目前还没有达到理想的效果。同时，具有多重响应性的高分子材料，即结合了光响应、温度响应和pH响应的多响应高分子材料目前还处在待开发状态。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种具有光响应、酸响应和温度响应的多重响应聚合物自组装体的制备方法及潜在应用。本专利技术将具有光响应的硝基苯衍生物基团和具有pH和温度响应性的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚，得到具有多重响应性的两亲性聚合物，从这种聚合物在水溶液中自组装成胶束状自组装体。本专利技术的技术方案是:一种基于硝基苯的三重响应性聚合物自组装体的制备方法，其反应机理为如下所示:权利要求1.基于硝基苯的三重响应性聚合物自组装体制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤: 步骤1.制备2-硝基苄基甲基丙烯酸酯: 将2-硝基苄基醇和三乙胺溶解在装有二氯甲烷的100毫升圆底烧瓶里，将圆底烧瓶放在冰水混合浴中，将溶有甲基丙烯酰氯的二氯甲烷溶液逐滴滴加到圆底烧瓶中，整个反应体系用氮气保护，反应时间为6-12小时，反应结束后，将反应混合物倒入分液漏斗中，用氢氧化钠水溶液洗涤若干次，将有机层从分液漏斗中取出，用无水硫酸氢钠干燥12小时以上，得到的粗产物，用硅胶柱色谱法提纯得到的2-硝基苄基甲基丙烯酸酯，备用，其中，所述2-硝基苄基醇、甲基丙烯酰氯和三乙胺的摩尔比为1:1-4:50 ； 步骤2.制备聚合物:将5毫升的安瓿瓶真空干燥并充满氮气，将溴化亚铜、甲基丙烯酸二甲胺乙酯和2-硝基苄基甲基丙烯酸酯加入到安瓿瓶，用四氢呋喃溶解，用注射器将1,1,4,7，10，10-六甲基三乙烯四胺加入到体系中，将反应混合物用“冷冻-抽气-溶解”方法处理三次后，在油浴中在温度为68°C，反应18小时，反应结束后，将产物通过装有氧化铝纳米粒子的层析柱中以 出去多余的催化剂，将粗产物旋蒸，在正己烷中沉淀，真空40°C烘干，得到两亲性聚合物；其中，所述甲基丙烯酸二甲胺乙酯、2-硝基苄基甲基丙烯酸酯和1，1,4, 7，10，10-六甲基三乙烯四胺的摩尔比为1:1-3:50 ； 步骤3.自组装化过程:将步骤2得到的两亲性聚合物和四氢呋喃以质量比为I比I混合，待聚合物充分溶解后，将I毫升去离子水以每秒1-3微升的速度缓慢滴加到混合溶液中，以诱导胶束的形成，剧烈搅拌持续4个小时，将8毫升去离子水加入到混合溶液中，并停止搅拌， 将溶液放在去离子水中透析至少24小时，得到没有装载客体分子的具有光、温度和pH三重响应性的胶束溶液。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于:所述步骤2得到的聚合物为两亲性的，其亲水链段为聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯，疏水链段为聚2-硝基苄基甲基丙烯酸酯。3.一种按照权利要求1所述的方法制备得到的聚合物胶束应用于在多重、远程可控释放领域。全文摘要本专利技术基于硝基苯的具有三重响应性的聚合物自组装体的制备方法和应用，具体为将2-硝基苄基醇和甲基丙烯酰氯通过酰氯化反应得到2-硝基苄基甲基丙烯酸酯。再将可聚合单体甲基丙烯酸二甲胺乙酯和2-硝基苄基甲基丙烯酸酯共聚合成具有光、温度和pH三响应两亲性聚合物。该聚合物在水中能够自发形成具有核壳结构的自组装体。该自组装体在室温下稳定，且具备装载疏水性小分子(如尼罗红)的能力，并且，通过紫外光照射、调节pH和调节温度，胶束的形貌会发生明显变化，从而使得装载在胶束自组装体中的小分子释放出来。本专利技术的聚合物胶束同时具备了光响应性、温度响应性和pH响应性，在可控制释放领域有着广泛的应用前景。文档编号C08F220/36GK103204971SQ201310016190公开日2013年7月17日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日专利技术者王国杰, 吴昊, 董杰, 杨槐 申请人:北京科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于硝基苯的三重响应性聚合物自组装体制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1.制备2?硝基苄基甲基丙烯酸酯:将2?硝基苄基醇和三乙胺溶解在装有二氯甲烷的100毫升圆底烧瓶里，将圆底烧瓶放在冰水混合浴中,将溶有甲基丙烯酰氯的二氯甲烷溶液逐滴滴加到圆底烧瓶中,整个反应体系用氮气保护，反应时间为6?12小时,反应结束后，将反应混合物倒入分液漏斗中，用氢氧化钠水溶液洗涤若干次,将有机层从分液漏斗中取出，用无水硫酸氢钠干燥12小时以上,得到的粗产物，用硅胶柱色谱法提纯得到的2?硝基苄基甲基丙烯酸酯，备用,?其中，所述2?硝基苄基醇、甲基丙烯酰氯和三乙胺的摩尔比为1：1?4：50；步骤2.制备聚合物:将5毫升的安瓿瓶真空干燥并充满氮气,将溴化亚铜、甲基丙烯酸二甲胺乙酯和2?硝基苄基甲基丙烯酸酯加入到安瓿瓶，用四氢呋喃溶解，用注射器将1,1,4,7,10,10?六甲基三乙烯四胺加入到体系中，将反应混合物用“冷冻?抽气?溶解”方法处理三次后，在油浴中在温度为68℃，反应18小时，反应结束后，将产物通过装有氧化铝纳米粒子的层析柱中以出去多余的催化剂，将粗产物旋蒸，在正己烷中沉淀，真空40℃烘干，得到两亲性聚合物；其中，所述甲基丙烯酸二甲胺乙酯、2?硝基苄基甲基丙烯酸酯和1,1,4,7,10,10?六甲基三乙烯四胺的摩尔比为1:1?3：50；步骤3.自组装化过程:将步骤2得到的两亲性聚合物和四氢呋喃以质量比为1比1混合,待聚合物充分溶解后，将1毫升去离子水以每秒1?3微升的速度缓慢滴加到混合溶液中，以诱导胶束的形成，剧烈搅拌持续4个小时，将8毫升去离子水加入到混合溶液中，并停止搅拌，将溶液放在去离子水中透析至少24小时，得到没有装载客体分子的具有光、温度和pH三重响应性的胶束溶液。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王国杰，吴昊，董杰，杨槐，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：