[发明专利]一种聚异腈接枝聚噁唑啉的聚合物刷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚异腈接枝聚噁唑啉的聚合物刷及其制备方法，通过制备含对甲苯磺酰基或卤素的异腈单体，先引发异腈单体的聚合，得到功能型大分子引发剂，再引发噁唑啉单体聚合，形成刷状聚合物；或者先引发噁唑啉单体聚合，得到长链异腈单体，再进行异腈聚合得到刷状聚合物。本发明相比现有技术具有以下优点：合成的具有引发噁唑啉聚合活性中心的异腈单体可以先进行异腈单体的聚合形成聚异腈，再引发噁唑啉聚合，反之亦行，灵活度高；创新性地将异腈与噁唑啉单体相结合，通过引入不同的官能团，赋予其生物相容性或热响应性，以及自组装行为来完成药物运输，在未来生物医药有很大的潜在应用价值。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种聚异腈接枝聚噁唑啉的聚合物刷及其制备方法。

背景技术

在人工合成的螺旋高分子中，螺旋聚异腈由于主链独特刚性以及带有手性侧基、手性主链或手性螺旋构象，使其能被用于手性判别，对映体分离，不对称催化，液晶等等，光学活性聚异腈的合成成为了近年来研究的焦点。聚(2-噁唑啉)是由2-噁唑啉的阳离子开环聚合形成的重要聚合物。由于它们比普通的生物医学聚合物(如聚乙二醇)具有更高的性能，因此在生物医学领域引起了极大的兴趣。它们的物理化学特性和隐身行为被用来生产润滑和生物相容性刷子、循环刷子和块状刷子聚合物，与“黄金标准”聚乙二醇相比，它们表现出优越的性能。

刷状聚合物是附着在表面或聚合物主链上的密集接枝聚合物链。它们最常通过三种不同的方法合成：“grafting through”、“grafting from”或“grafting to”方法。它们的结构使刷状聚合物具有独特的性质，例如由于侧面的空间排斥而拉伸的聚合物主链、高浓度的侧链和降低的链缠结空间密度。因此，刷状聚合物适用于广泛的应用，例如，通过表面改性得到的的防污表面和生物润滑以及通过他们有趣的自组装行为来完成药物运输。但是聚合过程中由于侧链太密集，经常导致聚合效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚异腈接枝聚噁唑啉的聚合物刷及其制备方法，其将异腈与噁唑啉单体相结合，能用于防污表面和生物润滑，通过引入不同的官能团，赋予其生物相容性或热响应性，以及自组装行为来完成药物运输，在未来生物医药有很大的潜在应用价值。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种聚异腈接枝聚噁唑啉的聚合物刷。根据本发明的实施例，结构通式为：

式中，

n＝100～700，m＝100～500，m、n均为整数。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种聚异腈接枝聚噁唑啉的聚合物刷的制备方法。根据本发明的实施例，包括以下步骤：

(1)制备含对甲苯磺酰基或卤素的异腈单体；

(2)称取步骤(1)所得含对甲苯磺酰基或卤素的异腈单体、噁唑啉单体、甲氧基催化剂进行反应，反应结束后沉淀、过滤、真空干燥至质量不变，得到所述聚异腈接枝聚噁唑啉的聚合物刷。

另外，根据本发明上述实施例的一种聚异腈接枝聚噁唑啉的聚合物刷的制备方法，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述步骤(2)中，先称取步骤(1)所得含对甲苯磺酰基或卤素的异腈单体和噁唑啉单体，在无水无氧条件下，抽真空充氮气，加入溶剂A，反应结束后，用溶剂B沉淀、过滤、真空干燥至质量不变，得到产物a；然后称取产物a、甲氧基催化剂，在无水无氧条件下，抽真空充氮气，加入溶剂C，反应结束后，用溶剂D沉淀、过滤、真空干燥至质量不变，得到所述聚异腈接枝聚噁唑啉的聚合物刷。

在本发明的一些实施例中，所述含对甲苯磺酰基或卤素的异腈单体和噁唑啉单体的摩尔比为1：100～500，反应温度为80～100℃，反应时间为6～8h；步骤(3)中，产物a、甲氧基催化剂的摩尔比为1：70～700，反应温度为50～55℃，反应时间为14～16h。