[发明专利]多响应性超支化聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明多响应性超支化聚合物，每个支化的臂上同时含有偶氮苯基团和酰胺基团，其化学结构式为：其制备方法含有以下步骤：⑴制备对双烯偶氮苯，得到黄色的对双烯偶氮苯粉末；⑵制备多响应性超支化聚合物，得到黄色固体的多响应性超支化聚合物。本发明提供的多响应性超支化聚合物结构新颖，同时具有光、温度和pH值的三重响应性；所述的制备方法流程合理，反应明确，简单易行；所述多响应性超支化聚合物能在智能材料领域、光电信息存储领域和功能型生物载药领域进行应用。

技术领域

本发明涉及聚合物及其制备技术领域，具体的说，涉及多响应性超支化聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

多响应性聚合物，是一种在外界环境有微小变化的情况下就能发生聚合物分子链构象变化的多响应性材料，它能快速地对外界环境的刺激产生反应，能随着外界环境的变化而发生较大的物理变化或化学变化。这种多响应性材料在智能材料、光电存储，生物医药等领域有着广阔的应用前景。目前，多响应性聚合物的温度响应性、pH响应性、光响应性、离子强度响应性、磁场响应性等性能是科研工作者关注的热点。

含有酰胺基团的聚合物是一种阳离子型高分子，同时又具有温度和pH敏感性。所述聚合物的分子结构中同时具有亲水性的叔胺基、羰基和疏水性的烷基基团，且两类基团在空间结构式上互相匹配，当环境(温度或pH值)改变时会造成氢键的形成和破坏，从而导致高分子相态的变化。另外，所述聚合物的分子与DNA有很好的亲和力，具有生物相容性，因此，它在生物医药领域有巨大的应用价值。

偶氮苯作为典型的可逆光致异构化基团，有着优异的光响应性质。通过光照能够引起光致异构和分子重新取向等性能，从而引起材料吸收和折射的各项同性和各项异性的变化，产生光学非线性效应，因此，含有偶氮苯的聚合物材料在智能材料和光信息存储方面有着广泛的应用前景。

超支化聚合物，是一类新型的三维支化大分子，它含有许多末端功能基团和内部空穴，且合成简便，因此它在药物载体和自组装体等领域有着潜在的应用价值。近年来，对超支化聚合物的研究得到了迅速发展。但是，与线性聚合物或交联网络聚合物相比，国内外关于多响应性超支化聚合物的报道远远不足。

发明内容

本发明目的在于：在现有的研究的基础上，提供一种多响应性超支化聚合物，它具有新颖的结构，具有光、温度及pH值三重敏感性；本发明的第二目的是，提供所述多响应性超支化聚合物的制备方法；本发明的第三目的是，提出所述多响应性超支化聚合物在光响应、存储区器件及智能材料等领域的潜在应用。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。

一种多响应性超支化聚合物(HPAzoAMAM)，其特征在于，每个支化的臂上同时含有偶氮苯基团和酰胺基团，其化学结构式为：

一种多响应性超支化聚合物的制备方法，采用迈克尔加成聚合的方法，其特征在于，含有以下步骤：

(1)制备对双烯偶氮苯

①以四氢呋喃为溶剂，加入对二氨基偶氮苯和三乙胺，在氮气保护下混合均匀；再在冰浴条件下缓慢注入丙烯酰氯，控制体系温度在0～30℃，反应时间为1～12小时；

②抽滤，得到上层固体；

③水洗、离心3次，液氮冻干，真空干燥，得到黄色的对双烯偶氮苯(AzoBA)粉末，其合成过程的通式为：

(2)制备多响应性超支化聚合物

①以二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，将对双烯偶氮苯(AzoBA)粉末与多胺单体1-(2-胺乙基)哌嗪(AEPZ)充分混合进行迈克尔加成反应，反应温度为20～50℃，反应时间为24～80个小时；