[发明专利]一种两亲性超支化星型共聚物及制备方法

说明书

本发明提供了一种两亲性超支化星型共聚物及制备方法；包括：在反应器中依次加入三元醇、丙炔酸、酯化催化剂和第一溶剂进行反应，减压蒸馏出第一溶剂，粗产物经柱色谱提纯，得B₃单体；取B₃单体、二元醇和聚乙二醇单甲醚溶于第二溶剂中，加入1,4‑二氮杂二环[2.2.2]辛烷催化剂引发聚合反应，溶解沉淀处理，得两亲性超支化星型共聚物；在圆底烧瓶中加入两亲性超支化星型共聚物和第三溶剂，将去离子水逐滴加入并继续搅拌，透析处理，得目标共聚物组装体。本发明采用一锅法：二元醇A₂+含有三个炔基官能团的B₃单体+聚乙二醇单甲醚C₁逐步聚合策略制备两亲性超支化星型共聚物；本发明高效、反应条件温和、多峰的共聚物分子量分布以及在水中形成双尺寸自组装体等。

技术领域

本发明属于高分子材料合成及纳米材料技术领域；尤其涉及一种两亲性超支化星型共聚物及制备方法。

背景技术

超支化星型共聚物是一类重要的具有特殊拓扑结构的大分子。与超支化聚合物相比，它含有大量的线性末端大分子，而与线性聚合物相比，它则具备更加紧凑的三维结构。这种独特的结构与可调的组成使超支化星型共聚物在医药载体、金属催化以及纳米材料模板领域得到了广泛应用，因而超支化星型聚合物的合成与应用极大地引起了科研人员的兴趣与关注。

超支化星型共聚物通常由两步法合成，即超支化共聚物的合成与末端基团改性。值得注意的是，超支化聚合物的末端基团改性包括线性大分子聚合改性和小分子聚合改性两种。线性大分子聚合改性则涉及一个关键问题，即超支化聚合物的官能团含量较难确定，往往需要加入过量线性大分子以确保其完全反应，这就导致聚合反应完成后如何有效移除未反应线性大分子的后处理问题。另一方面，尽管小分子聚合改性不涉及复杂后处理问题，但是对超支化聚合物的末端官能团有着特定要求，导致其应用范围受限。本发明的发明人之前就曾报道了使用点击化学两步法制备两亲性超支化星型共聚物并将其用于载药研究(Macromol.Rapid Commun.,2018,39,1800171)。但是，线性大分子的后移除过程给该共聚物的合成增加了很大难度，这在一定程度上限制了两亲性超支化星型共聚物的合成、推广与应用。因此，开发一锅法制备拓扑结构可控的两亲性超支化星型共聚物的具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供了一种两亲性超支化星型共聚物及制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种两亲性超支化星型共聚物，该共聚物的结构式如式(I)所示：

本发明还涉及前述的两亲性超支化星型共聚物的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1，在反应器中依次加入1mol三元醇、3-30mol丙炔酸、0.05-0.5mol酯化催化剂和1-100mol第一溶剂，在温度为50-150℃下反应1-24h，反应完成后，减压蒸馏出第一溶剂，粗产物经柱色谱提纯，得到含有三个炔基官能团的B₃单体；

步骤2，取1mol步骤1)所得产物、0.1-1.5mol二元醇(A₂单体)和0.1-1.5mol聚乙二醇单甲醚(C₁单体)溶于1-100mol第二溶剂中，然后加入0.001-0.2mol的1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷催化剂，在0-50℃进行聚合反应1-24h，最后经溶解沉淀处理得到目标共聚物；

步骤3，在圆底烧瓶中加入10-40mg两亲性超支化星型共聚物和1-10mL第三溶剂，室温下搅拌0.5-2h，随后将1-5mL去离子水逐滴加入并继续搅拌0.5h-2h，最后经透析处理得到目标共聚物组装体。

优选地，所述三元醇为三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三乙醇胺、丙三醇、2-羟甲基-2-庚基-1,3-丙二醇、2-羟甲基-1,4-丁二醇或均三苄醇。