摘要：刺激响应型序列可控聚合物在传感器、光电器件、信息存储、生物医药等领域中具有广阔的应用前景,因此其精准合成一直是一项极具挑战性的研究课题.本工作通过固相亚单体合成法,设计并合成了一种新型特定序列结构、光响应的两亲性偶氮苯交替类肽,并通过溶液自组装制备了结构均匀的蠕虫状胶束.利用耗散粒子动力学模拟,证实了侧链共轭堆积组装机理,及蠕虫状胶束内部两亲性偶氮苯交替类肽的排列方式.在紫外光和可见光的交替照射下,聚集体能够实现从蠕虫状胶束到球形胶束的可逆光致结构转变.本研究为刺激响应型序列可控聚合物的自组装研究提供了理论指导.

摘要：通过叠氮-炔点击化学反应,合成了一种新型的偶氮苯侧链两亲交替共聚物聚(三缩四乙二醇-偶氮苯二乙胺)[P(EG4-a-NAzo)],其中三缩四乙二醇(EG4)链段为亲水链段,偶氮苯二乙胺(NAzo)链段是疏水链段.光致异构化研究发现,由于特殊的交替拓扑结构,P(EG4-a-NAzo)胶束状态不产生有序的偶氮苯堆叠.P(EG4-a-NAzo)可以在低浓度溶液中组装为蠕虫状聚集体.这种新型的偶氮苯共聚物为光功能性聚合物的分子设计提供了新的思路.

摘要：设计合成了含有2-羰基溴和烷基氯基团的功能性丙烯酸酯单体(Br-acrylate-Cl),利用可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合得到大分子试剂poly(Br-acrylate-Cl).首先通过poly(Br-acrylate-Cl)引发偶氮苯丙烯酸酯单体(Azo)的原子转移自由基聚合(ATRP),然后用取代反应接入六甘醇修饰的四苯乙烯(OH-TPE-HEG),合成了同时含有偶氮苯侧链、四苯乙烯侧基和六甘醇侧链的不对称分子刷聚合物PA-g-PAzo/(TPE-HEG).偶氮苯侧链和四苯乙烯侧基的π-π相互作用和有序堆积,赋予了PA-g-PAzo/(TPE-HEG)组装体规整的分子排布.系统研究了PA-g-PAzo/(TPE-HEG)在甲醇/四氢呋喃混合溶剂中的自组装行为,得到了束状、捆状和片状等形貌组装体,并探究了捆状组装体的形成过程以及组装体的光响应形貌调控.本文的研究不仅提供了构建不对称分子刷聚合物的新合成方法,还丰富了分子刷组装体的种类.

摘要：设计合成了一种侧链含有溴苯基团的新型N-取代-N-硫代环内羧酸酐(NNTA)单体,即N-4-溴苯基甘氨酸-N-硫代环内羧酸酐(NBrG-NTA).以聚乙二醇胺作为大分子引发剂,乙酸作为促进剂,实现了NBrG-NTA在DMAc中的可控开环聚合,以较高的产率(>80%)制备得到了不同嵌段长度的两嵌段共聚物聚(乙二醇)-b-聚(N-4-溴苄基甘氨酸)(PEG-b-PNBrG).体积排除色谱(SEC)测试表明产物具有较窄的分子量分布(Đ<1.06).示差扫描量热法(DSC)测试表明PNBrG嵌段具有良好的结晶性.系统研究了PEG-b-PNBrG在醇类溶剂中的自组装行为,利用透射电子显微镜(TEM)对组装体的形貌进行了详细表征,根据不同的退火温度和保温时间,获得了“竹叶”状、“海胆”状和“蒲公英”状等形貌的组装体.

摘要：构建了两端修饰有疏水聚合物的纳米棒模型,利用布朗动力学模拟研究了其组装行为,考察了溶剂选择性、纳米棒长度和纳米棒浓度等因素对组装行为的影响.研究表明,纳米棒可发生类似于高分子聚合的组装行为,在大部分情况下,其动力学符合高分子逐步聚合原理.但是,当纳米棒浓度较高或聚合物溶解性较好时,纳米棒的增长难以用逐步聚合原理来描述.本研究工作阐明了纳米棒的类聚合组装动力学,可为一维多级有序结构的设计和制备提供思路.

摘要：两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PS-b-P4VP)中,吡啶的氮原子能够与4'-碘-4-二甲氨基偶氮苯(IAzo)的碘原子以卤键结合,从而构筑超分子聚合物.通过静态呼吸图法制备了含偶氮苯的PS-b-P4VP超分子聚合物PS-b-P4VP(IAzo)x蜂窝状有序多孔膜,并详细研究了IAzo的含量及光照条件对孔尺寸和形貌的影响.通过红外光谱、扫描电镜等表征手段对PS-b-P4VP(IAzo)x的制备及成膜的表面和断面形貌进行了研究.结果表明,随IAzo含量的增加,超分子聚合物多孔膜的孔径逐渐增大.此外,由于偶氮苯的光致形变特性,在线性偏振光照射下,多孔膜的圆孔可以转变为矩形孔或菱形孔.增加偶氮苯含量,能够加快形变速度.提出了简单新颖的光响应超分子聚合物制备方法,并成功地实现了孔结构的光调控,为可控表面图案的设计和应用提供了新的解决思路.

摘要：以酚锂作为副反应抑制剂,以正丁基锂或1,1-二苯基乙烯盖帽的正丁基锂为引发剂,通过顺次添加单体的方法,合成了结构明确的聚异戊二烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PI-b-PMMA)和聚甲基丙烯酸正丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PBMA-b-PMMA)2种嵌段聚合物.嵌段聚合反应中甲基丙烯酸甲酯(MMA)的转化率均高于90%,通过核磁图谱计算的链节摩尔比与理论设计值吻合.PI-b-PMMA和PBMA-b-PMMA的分子量分别达到4×104和1.6×104.在环己烷中,通过顺次添加单体的方法,合成了结构明确的聚苯乙烯-b-聚异戊二烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PI-b-PMMA)三嵌段共聚物,各单体的转化率均达到100%,并且产物中的链节摩尔比和理论设计值一致,最终产物的分子量达到7.4×104,分子量分布仅为1.28,为极性三嵌段热塑性弹性体以及有机玻璃透明增韧剂的工业化奠定了基础.

摘要：化学反应预测及合成路线设计是有机合成领域极具挑战性的问题之一。机器学习是近年来新兴的研究方法。针对有机小分子的化学合成,本文综述了机器学习方法在有机合成(包括化学反应数据的收集、化学反应的预测和合成路线的设计等)领域的进展。对于高度复杂的树脂分子,本文论述了基于机器学习合成路线亟待解决的问题,如数据的不完备和偏倚、缺乏规范化的表示、少样本的机器学习方法等。

摘要：将碱基官能化和共轭聚合物结合起来具有重要的研究意义。本文设计合成了间二溴苯修饰的碱基化合物——二溴苯基腺嘌呤和二溴苯基胸腺嘧啶。采用过渡金属镍催化的Yamamoto反应合成了侧链带有碱基的共轭聚合物。通过核磁、红外、紫外可见光谱、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)等方法对所得聚合物进行了分析表征。

摘要：首先通过材料基因组方法(MGA)设计筛选得到了一种具有高耐热性的乙炔基封端聚酰亚胺(ATPI),然后以2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐、3,4'-二氨基二苯醚、3-氨基苯乙炔3种单体为原料合成了ATPI。利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱对ATPI的化学结构进行了表征。通过ATPI与甲基乙烯基含硅芳炔(PSA)树脂共聚,得到聚硅炔酰亚胺(PSI)树脂。利用差示扫描量热仪分析了PSI树脂的热固化行为,确定了其固化工艺。采用热重分析表征了PSI固化物的耐热性,结果显示其质量损失5%的热分解温度(T_(d5))及800℃残碳率(Y_(r800))分别为573℃和85.9%。万能拉力机测试得到PSI浇注体的弯曲强度达到49.8 MPa,比PSA树脂提升了1.5倍。通过模压及热压罐成型工艺分别制备了石英纤维及T800碳纤维增强的PSI复合材料。T800碳纤维增强的复合材料弯曲强度和层间剪切强度(ILSS)分别为1553 MPa和84.1 MPa,在350℃处理100 h后,ILSS基本保持不变,复合材料具有良好的耐热性及力学稳定性。石英纤维增强的复合材料弯曲强度和ILSS分别为539 MPa和37.5 MPa。用网络分析仪对石英纤维增强的复合材料的介电性能进行了表征,500℃处理后材料的介电常数与常温下的数值相近,复合材料的高温介电稳定性较好。