[发明专利]一种四臂星状聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种四臂星状聚合物及其制备方法，该聚合物具有如式(Ⅰ)所示的结构，其中，m取值为40～150，n取值为100～200，其通过化合物1与N‑异丙基丙烯酰胺通过ATRP反应获得，反应过程中原料的转化率得到提高。本发明的四臂星状聚合物控制嵌段共聚物中MMA与NIPAm的聚合度，使其在水溶液中CMC值较低，表明其所形成的胶束有较好的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种星状聚合物，具体涉及一种四臂星状聚合物及其制备方法。

背景技术

星状聚合物是一类由中心核及由核放射出的若干条线形链(臂)组成的支化聚合物，依据其臂的种类和组成，一般将星状聚合物分为：均臂型和杂臂型星状共聚物。星状聚合物的溶液性质、流变学特征异于线形聚合物，同时，由于其结构较为紧密，使得官能团可以高密度的存在于聚合物中，这些性质使星状聚合物在药物传输、催化剂载体、光学成像等方面有重要的应用前景。随着高分子科学的发展，多种聚合技术被用于制备星状聚合物，其中原子转移自由基聚合应用最为广泛，得到的星状聚合物的结构更加规整，功能性更强。

近几年来，两亲性星状嵌段共聚物的自组装吸引了研究者的兴趣，这是因为与线形聚合物相比，星状聚合物的各条臂连接在一个单一的点上，使它在溶液中的流体力学半径更小，而且在一定条件下能形成更加稳定的单分子胶束。但是，星状聚合物中臂的数量和性质对胶束行为有极大影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种四臂星状聚合物及其制备方法，该四臂星状聚合物结构中具有两亲性嵌段，具有自组装性能，在水中能够组装成内层疏水外层亲水的胶束。

为了达到上述目的，本发明提供了一种四臂星状聚合物，该聚合物具有如式(Ⅰ)所示的结构：

其中，m取值为40～150，n取值为100～200。

本发明的四臂星状聚合物，其结构中具有两亲性嵌段，具有自组装性能，在水中能够组装成内层疏水外层亲水的胶束，因此能够包载药物作为药物释放载体，或者作为催化剂载体，其结构中n越大，所得聚合物疏水性越强，聚合物的自主装成胶束的能力越强。

本发明的四臂星状聚合物的临界胶束浓度(CMC)范围为0.0001～0.01mg/mL(测定温度为25℃)。优选地，本发明的四臂星状聚合物的临界胶束浓度范围为0.001～0.01mg/mL。更优选地，本发明的四臂星状聚合物的临界胶束浓度范围为0.001～0.0015mg/mL。胶束CMC的高低与粒径的大小依赖于嵌段共聚物中MMA与NIPAm的组成，本发明的四臂星状聚合物控制嵌段共聚物中MMA与NIPAm的比例，使其在水溶液中CMC值较低，表明其所形成的胶束有较好的稳定性。

优选地，m取值为43～99，n取值为100～200。更优选地，m取值为43～99，n取值为119～200。

优选地，该聚合物通过如式(Ⅱ)所示结构的化合物1与N-异丙基丙烯酰胺通过ATRP反应获得；

其中，X₁、X₂、X₃和X₄各自独立地为Cl或Br。

优选地，所述ATRP反应的条件为：CuCl/HMTETA/CuCl₂催化体系，惰性气体条件下加热反应。

本发明还提供了一种四臂星状聚合物的制备方法，该方法包含：

将具有如式(Ⅱ)所示结构的化合物1与N-异丙基丙烯酰胺经ATRP反应，获得具有如式(Ⅰ)所示结构的四臂星状聚合物；

其中，m取值为40～150，n取值为100～200；