光敏感双亲性梳状共聚物的设计与合成开题报告

1. 研究目的与意义

高分子的自组装已成为当今高分子科学的热门研究课题之一。双亲性聚合物可在氢键、静电相互作用、范德华力等弱相互作用力推动下, 在选择性溶剂中发生微相分离, 自发构筑成一种具有疏溶剂性核与溶剂化壳的有序自组装结构. 这些有序结构具有纳米或亚微米尺寸, 在生物医学、化学反应、环境保护等领域有诸多应用, 如用作限制性反应容器、负载释放载体、催化剂和酶等生物大分子的保护载体等； 光敏感聚合物是一类特殊的刺激-响应型 智能聚合物, 在其分子中含有能够对外界光刺激(如紫外、近红外等)做出快速响应的光敏感基元, 这些基元在适当的光波作用下会发生相应的物理、化学性质的变化, 其优越性表现在可以通过对照射频率、位置、强度及时间长短进行选择,定时、定点、定速地实现对自组装体结构的 智能调控。

将光敏性与双亲性结合起来制成梳状聚合物，侧链较短时，在非良溶剂中，高密度烷基侧链倾向于团聚，从而促使聚合物的亲疏水部分在溶剂中进行分相，从而形成正相胶束；烷基侧链较长时，高密度烷基侧链溶解，而主链部分沉淀，则易形成反相胶束。特别是拥有高密度长柔性烷基侧链的梳状聚合物，与其它支化或直链聚合物相比，有着许多特殊的物理化学性能，在膜分离材料、离子感应器、药物传输、燃料电池和锂电池等领域有着潜在而广泛的应用。

2. 研究内容和预期目标

在查阅文献的基础上，本课题拟选用7-羟基-4-甲基香豆素和N-异丙基丙烯酰胺（NIPAm）为主要原料，通过分子设计，合成具有光敏性、温敏性和双亲性的梳状共聚物，并研究确定具体的合成工艺条件，对产物的结构进行表征，进一步对其自组装行为及环境响应性进行评价。

3. 研究的方法与步骤

具体研究方法如下：

利用现代科技文献的查阅方法和手段，如internet、网上图书馆、电子期刊等数据库，查阅有关研究香豆素类光敏性梳状聚合物材料的合成与应用方面的科技文献资料，并对文献进行分析、研究。在此基础上拟定出具体实验方案，写出开题报告。

在确定合成路线的基础上，选择具体合成条件，合成出目标共聚物，通过实验培养动手能力、独立思考问题解决问题的能力和初步的科研素养。

4. 参考文献

[1] yu k, eisenberg a. multiple morphologies in aqueous solutions of aggregates of polystyrene-block-poly(ethylene oxide) diblock copolymers[j]. macromolecules, 1996, 29: 6359-6361.

[2] yu k, eisenberg a. bilayer morphologies of self-assembled crew-cut aggregates of amphiphilic ps-b-peo diblock copolymers in solution[j]. macromolecules, 1998, 31: 3509-3518.

[3] yan d y, zhou y e, hou j. supramolecular self-assembly of macroscopic tubes[j]. science, 2004, 303: 65-67.

5. 计划与进度安排

（1）第一、二周：在查阅文献资料的基础上，写出开题报告。

（2）第三周到第十四周：完成合成实验、结构表征及性能测试。

（3）第十五到十六周：撰写毕业论文并准备答辩。