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化学进展 2018年第8期30卷 1097-1111页

作者：李智唐后亮冯岸超汤华燊北京化工大学北京市软物质科学与工程高精尖创新研究中心材料科学与工程学院北京100029 南卫理工会大学化学学院美国达拉斯75275

两性离子聚合物是在高分子链段上包含丰富等量阴离子基团与阳离子基团的聚合物,因具备优异的亲水性、生物相容性等独特的性质,近年来在抗污染、生物医药等领域展示了极广阔的应用前景。按照其结构特征,可以大体被分为混合电荷型与甜菜... 详细信息

两性离子聚合物是在高分子链段上包含丰富等量阴离子基团与阳离子基团的聚合物,因具备优异的亲水性、生物相容性等独特的性质,近年来在抗污染、生物医药等领域展示了极广阔的应用前景。按照其结构特征,可以大体被分为混合电荷型与甜菜碱型两性离子聚合物。目前两性离子聚合物的制备方法多种多样,从实际应用的角度出发,使用"活性"/可控自由基聚合制备两性离子聚合物具有独特的优势,如分子量可控、易于制备复杂结构聚合物等,这些特性拓宽了两性离子聚合物的应用领域。本文沿"单体直接聚合"和"聚合物后修饰"两条路径,介绍了使用"活性"/可控自由基聚合制备两性离子聚合物的优势及进展,同时从抗污染材料、生物医药材料、物质检测与分离等方面概述了两性离子聚合物的主要应用,并对其未来发展作出展望。

关键词：两性离子聚合物 “活性”/可控自由基聚合抗污染材料生物医用材料

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刺激响应梯度聚合物

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化学进展 2017年第10期29卷 1184-1194页

作者：郭晓峰潘翔宇魏晓虎冯岸超汤华燊北京化工大学软物质科学与工程高精尖研究中心材料科学与工程学院北京100029

近年来,刺激响应聚合物因其独特的性质而受到广泛关注,这类聚合物能够感受外界环境刺激(包括光、电、热、力、氧化还原、pH、化学、环境和生物信号等刺激)而产生响应,从而引起体系物理或化学性质的改变。而梯度聚合物则是伴随着可控自... 详细信息

近年来,刺激响应聚合物因其独特的性质而受到广泛关注,这类聚合物能够感受外界环境刺激(包括光、电、热、力、氧化还原、pH、化学、环境和生物信号等刺激)而产生响应,从而引起体系物理或化学性质的改变。而梯度聚合物则是伴随着可控自由基聚合技术的诞生、发展而出现和形成的一类新型聚合物,区别于无规和嵌段聚合物,梯度聚合物表现出单体组成沿分子链渐变的性质,其中,由亲水性单元和憎水性单元组成的两亲性梯度聚合物在选择性溶剂中可自组装形成多种聚集体,因此具有多方面的潜在应用价值,比如超分子组装体、智能涂料、网络或这些可能应用的组合。本文调研了有关梯度聚合物方面的研究工作,综述了几种梯度聚合物的合成方法,如活性阴离子聚合法、可控自由基聚合法(包括氮氧稳定自由基聚合、原子转移自由基聚合及可逆加成断裂链转移自由基聚合)和开环聚合法等,同时阐述了梯度聚合物的自组装及刺激响应行为,尤其是其独特的热和pH敏感性。此外,还对由两亲性嵌段聚合物和两亲性梯度聚合物自组装形成的聚集体的刺激响应行为进行了详细地论述和比较,并指出了梯度聚合物的应用前景和发展方向。

关键词：梯度聚合物可控/活性自由基聚合自组装刺激响应

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RAFT链转移剂的选用原则及通用型RAFT链转移剂

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化学进展 2022年第6期34卷 1298-1307页

作者：尹航李智郭晓峰冯岸超张立群汤华燊北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室北京100029 北京化工大学材料科学与工程学院先进弹性体材料研究中心北京100029 澳大利亚莫纳什大学化学学院澳大利亚克莱顿VIC3800

可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT Polymerization)是目前最为常用的活性可控自由基聚合方法之一,因其产物分子量分布较窄、适用单体范围广、反应条件温和等优势得到了不同领域科学家的广泛应用。然而,科学家们在选择RAFT链转移剂(也称RAF... 详细信息

可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT Polymerization)是目前最为常用的活性可控自由基聚合方法之一,因其产物分子量分布较窄、适用单体范围广、反应条件温和等优势得到了不同领域科学家的广泛应用。然而,科学家们在选择RAFT链转移剂(也称RAFT试剂)时,经常会忽略RAFT链转移剂与单体活性的匹配原则,导致在制备高活单体与低活单体的嵌段共聚物方面存在产物分子量分布宽、聚合速率慢,甚至反应无法成功进行的问题。基于此,本文首先综述聚合中RAFT链转移剂的选用原则,随后介绍近几年开发的一类同时适用于高/低活性单体聚合的通用型RAFT链转移剂(Universal/Switchable RAFT agent)的作用原理及适用条件,并着重探讨了基于通用型RAFT链转移剂制备高/低活性单体的嵌段共聚物的最新进展及应用。

关键词： RAFT聚合通用型RAFT链转移剂嵌段共聚物自组装

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细胞膜穿透肽基RAFT试剂的合成及其对多肽-聚合物接合物的高效调控与制备

细胞膜穿透肽基RAFT试剂的合成及其对多肽-聚合物接合物的高效调...

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中国化学会2017全国高分子学术论文报告会

作者：陈超冯岸超汤华燊北京化工大学材料科学与工程学院软物质科学与工程高精尖创新中心

多肽-聚合物接合物是将多肽连接到聚合物链上的一种杂化材料,聚合物可以改善多肽的溶解性、稳定性和生物相容性,并赋予多肽一些新的性质。其作为一种新型材料可广泛应用于药物载体、生物工程和纳米技术等方面,是一类颇具发展潜力的新型... 详细信息

多肽-聚合物接合物是将多肽连接到聚合物链上的一种杂化材料,聚合物可以改善多肽的溶解性、稳定性和生物相容性,并赋予多肽一些新的性质。其作为一种新型材料可广泛应用于药物载体、生物工程和纳米技术等方面,是一类颇具发展潜力的新型功能高分子材料。然而,对聚合物链反应位点的修饰灵活性限制了其诸多应用。为此我们设计并合成了一类基于细胞膜穿透肽的RAFT试剂。利用全自动多肽合成仪我们可以获得特定序列的功能性多肽,然后在其末端引入RAFT试剂。利用此类多肽基RAFT试剂可以实现对丙烯酸酯类单体的可逆加成-断裂链转移聚合,通过对POEGA扩链,得到了多肽功能化的两亲性嵌段聚合物POEGA-b-PBA,并且制备的嵌段聚合物可在水中自组装形成蠕虫与囊泡。此类多肽基链转移试剂为结构规整的多肽-聚合物接合物的制备提供了一个广泛的平台,并且为具有复杂拓扑机构接合物的制备提供了新思路。

关键词：多肽基RAFT试剂多肽-聚合物接合物自组装·

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基于可切换型RAFT试剂制备CO2刺激响应梯度共聚物及其可控自组装

基于可切换型RAFT试剂制备CO2刺激响应梯度共聚物及其可控自组装

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中国化学会2017全国高分子学术论文报告会

作者：郭晓峰冯岸超汤华燊北京化工大学材料科学与工程学院

梯度共聚物是伴随着可控/活性自由基聚合技术而出现和形成的一类新型聚合物,表现出单体组成沿分子链渐变的性质,具有多方面的潜在应用价值。RAFT聚合,作为可控/活性自由基聚合的一种典型代表,具有单体适用范围广、简便易行等优点,广泛... 详细信息

梯度共聚物是伴随着可控/活性自由基聚合技术而出现和形成的一类新型聚合物,表现出单体组成沿分子链渐变的性质,具有多方面的潜在应用价值。RAFT聚合,作为可控/活性自由基聚合的一种典型代表,具有单体适用范围广、简便易行等优点,广泛用于合成嵌段、梯度、星形及超支化等聚合物结构。然而,采用传统RAFT试剂很难直接得到高活性与低活性单体的嵌段共聚物。近年来开发的一类可切换型RAFT试剂则可通过酸/碱调节实现对高、低活性单体聚合的同步控制。基于此,我们利用可切换型RAFT试剂,先后控制高活性单体甲基丙烯酸卞甲酯（BzMA）的均聚和高活性单体甲基丙烯酸二乙氨基乙酯（DEAEMA）与低活性单体乙烯基吡咯烷酮（NVP）的共聚,构筑一系列内部含有不同梯度变化链段的三嵌段共聚物,并能在水溶液中自组装形成不同尺寸、形貌的组装体。在CO2气体作用下,有望实现组装体形貌的特异性转变及药物客体分子的逐级可控释放。

关键词：梯度共聚物可切换型RAFT试剂 CO2刺激响应自组装

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温度响应性琼脂糖基两性离子聚合物的制备及离子交换性能研究

温度响应性琼脂糖基两性离子聚合物的制备及离子交换性能研究

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中国化学会2017全国高分子学术论文报告会

作者：李智冯岸超魏晓虎汤华燊北京化工大学材料科学与工程学院北京软物质科学与工程高精尖创新中心

蛋白质的分离纯化是生物工程领域中的一个关键点,其分离方法有透析、超滤、凝胶过滤、离子交换层析、低温有机溶剂沉淀法等。在使用离子交换层析法时,被分离的蛋白质溶液流经离子交换层析柱,带有与离子交换剂相反电荷的蛋白质被吸附在... 详细信息

蛋白质的分离纯化是生物工程领域中的一个关键点,其分离方法有透析、超滤、凝胶过滤、离子交换层析、低温有机溶剂沉淀法等。在使用离子交换层析法时,被分离的蛋白质溶液流经离子交换层析柱,带有与离子交换剂相反电荷的蛋白质被吸附在离子交换剂上,随后用改变p H或离子强度的办法将吸附的蛋白质洗脱下来。其缺点是,洗脱过程复杂,需要大量的高浓度电解质溶液,成本高,污染环境。因此,我们希望制备出一种新型层析树脂,可以分离溶液中的蛋白质与盐,并通过改变温度使其再生。该材料以生物相容性良好的琼脂糖小球为基体,表面改性后,在小球表面用RAFT聚合方法,使丙烯酸二甲氨基乙酯单体与N-异丙基丙烯酰胺共聚,再修饰成温度响应性两性离子聚合物。两性离子聚合物近年来被广泛用于抗蛋白质吸附,我们期待利用其电荷作用来进行离子交换。通过温度控制盐溶液的吸收与解吸,不仅保证了蛋白质的纯化,也简化了操作过程,节省了成本,保护了环境。

关键词：蛋白质纯化温度响应聚合物两性离子聚合物 RAFT聚合

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基于阿魏酸乙酯的新型紫外吸收聚合物的制备与性能研究

基于阿魏酸乙酯的新型紫外吸收聚合物的制备与性能研究

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中国化学会2017全国高分子学术论文报告会

作者：谢婷冯岸超魏晓虎汤华燊北京化工大学材料科学与工程学院北京软物质科学与工程高精尖创新中心

阿魏酸乙酯（ethyl ferulate,EF）,其抗氧化能力可以起到保护皮肤、美容的作用。以阿魏酸乙酯为基础,成功合成出两种吸收不同波段紫外线的单体（UVA单体:EF-（CH2）2-MA,UVB单体:EF-MA）。将所合成的单体分别与甲基丙烯酸甲酯自由基共聚... 详细信息

阿魏酸乙酯（ethyl ferulate,EF）,其抗氧化能力可以起到保护皮肤、美容的作用。以阿魏酸乙酯为基础,成功合成出两种吸收不同波段紫外线的单体（UVA单体:EF-（CH2）2-MA,UVB单体:EF-MA）。将所合成的单体分别与甲基丙烯酸甲酯自由基共聚,得到两种共聚物（UVA共聚物:P（EF-（CH2）2-MA-co-MMA）,UVB共聚物:P（EF-MA-co-MMA））。通过核磁共振氢谱、红外光谱、凝胶渗透色谱对以上单体及聚合物进行表征,证实了阿魏酸乙酯系列单体及其聚合物的成功合成。由紫外光谱可知,UVA单体和UVB单体分别在波长320 nm和280 nm、UVA共聚物和UVB共聚物分别在波长321 nm和281 nm下,紫外吸收达到最大,这一数值与已有的肉桂酸类化合物性能相当。因此,合成的新型单体可用于制备紫外线吸收聚合物功能材料,有望应用于个人护理产品中,例如防晒霜、粉底等。

关键词：阿魏酸乙酯紫外线吸收聚合物个人护理应用

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气体响应性组装体用于模拟肺泡细胞“成型-呼吸-凋亡”

气体响应性组装体用于模拟肺泡细胞“成型-呼吸-凋亡”

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中国化学会2017全国高分子学术论文报告会

作者：冯岸超袁金颖汤华燊北京化工大学材料科学与工程学院清华大学化学系有机光电子与分子工程教育部重点实验室北京软物质科学与工程高精尖创新中心

肺泡是人体中气体交换的主要部位,它是由肺中的细支气管末端膨大、突出、成囊形成的小囊泡结构。研究表明,炎症导致肺泡肿胀形成的肺大泡是导致肺炎、肺结核或肺气肿等疾病的重要诱因。因此对于肺泡体"成型-呼吸-凋亡"过程调控机制的研... 详细信息

肺泡是人体中气体交换的主要部位,它是由肺中的细支气管末端膨大、突出、成囊形成的小囊泡结构。研究表明,炎症导致肺泡肿胀形成的肺大泡是导致肺炎、肺结核或肺气肿等疾病的重要诱因。因此对于肺泡体"成型-呼吸-凋亡"过程调控机制的研究至关重要。本文合成了一类两亲性的三嵌段聚合物,聚乙二醇-b-聚（甲基丙烯酸二乙氨基乙酯-co-甲基丙烯酸三氟乙酯）-b-聚苯乙烯（PEG-b-P（DEAEMA-co-PFMA）-b-PS）,利用其在水溶液中的两亲性进行自组装。由于气体响应性链段的存在,组装体在空气的作用下逐步实现了从纳米管向囊泡的形貌转变;同时,该囊泡可以进一步在二氧化碳和氮气的交替刺激下实现体积的膨胀和收缩,最终发生破裂。本体系成功的在纳米尺度上,分阶段模拟了肺泡的"成型-呼吸-凋亡"的全过程,为探索生命现象提供了重要依据。

关键词：气体响应性可控自组装生物模拟

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氯乙烯的RAFT溶液和分散聚合:RAFT试剂和反应条件选择

氯乙烯的RAFT溶液和分散聚合:RAFT试剂和反应条件选择

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中国化学会2017全国高分子学术论文报告会

作者：孙中鹤魏晓虎冯岸超汤华燊北京化工大学材料科学与工程学院北京市软物质科学与工程高精尖创新研究中心

可控/"活性"自由基聚合为高分子合成领域带来了变革。RAFT是可控/"活性"自由基聚合的一种,其最大优点是适用的单体范围广,反应条件与普通自由基相近。聚氯乙烯是一种应用广泛的通用塑料,但由于氯乙烯单体活性较低和链转移常数较大,所以... 详细信息

可控/"活性"自由基聚合为高分子合成领域带来了变革。RAFT是可控/"活性"自由基聚合的一种,其最大优点是适用的单体范围广,反应条件与普通自由基相近。聚氯乙烯是一种应用广泛的通用塑料,但由于氯乙烯单体活性较低和链转移常数较大,所以利用可控/"活性"的方法进行氯乙烯的聚合仍面临许多挑战。因此利用RAFT的方法进行氯乙烯聚合反应的探索很有必要。本文对氯乙烯RAFT聚合进行了研究,研究了不同的RAFT试剂并对反应的温度、溶剂和引发剂进行了探索。通过对比发现,一种黄原酸酯类RAFT试剂可以对氯乙烯的聚合进行很好的调控,单体转化率较高,分子量分布较窄。选择合适的反应温度和溶剂,可以对溶液聚合的效果进一步提高。这种黄原酸酯类RAFT试剂也可以进行氯乙烯的分散聚合,这种分散聚合的球形性比普通自由基聚合更好。氯乙烯的RAFT分散聚合与溶液聚合相比,分散聚合具有更高的转化率,而溶液聚合有更窄的分子量分布。

关键词：聚氯乙烯 RAFT聚合黄原酸酯分散聚合溶液聚合

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嵌段聚合物PMEO2MA-b-POEGMA的制备以及温敏性的探究

嵌段聚合物PMEO2MA-b-POEGMA的制备以及温敏性的探究

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中国化学会2017全国高分子学术论文报告会

作者：孙碧徽孔繁星冯岸超魏晓虎汤华燊北京化工大学材料科学与工程学院北京软物质科学与工程高精尖创新中心

温敏性聚合物已经在纳米技术和生物技术领域有了广泛的研究。水溶性聚合物表现出的温敏性在生物医用方面被认为是很有前景的材料。因此,选用两种生物相容性良好的单体,2-甲基-2-丙烯酸-2-（2-甲氧基乙氧基）乙酯（MEO2MA）和寡聚乙二醇... 详细信息

温敏性聚合物已经在纳米技术和生物技术领域有了广泛的研究。水溶性聚合物表现出的温敏性在生物医用方面被认为是很有前景的材料。因此,选用两种生物相容性良好的单体,2-甲基-2-丙烯酸-2-（2-甲氧基乙氧基）乙酯（MEO2MA）和寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯（OEGMA,Mn=475 g·mol-1）运用可逆加成断裂链转移聚合（RAFT）法合成了一系列不同单体比例的嵌段聚合物。核磁共振氢谱（1H NMR）和凝胶渗透色谱（GPC）表征了聚合物的结构、分子量及其分布。通过紫外可见分光光度计来测定聚合物的最低临界溶解温度（LCST）,并从单体所占比例、浓度等方面对此两种单体聚合形成的聚合物的规律进行了详细的探究。结果表明:合成的聚合物具有温度敏感性,其LCST可以通过改变单体MEO2MA与OEGMA投料比来调控,随着OEGMA量的增加聚合物的LCST升高,相同单体比例下改变聚合物浓度对LCST产生影响。

关键词：温敏性最低临界溶解温度嵌段聚合物可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)

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