刺激响应性刚柔嵌段共聚物的自组装.pdf

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1、第29卷第2期大学化学VoI．29No．22014年4月UNIVERSⅡCHEMISTRYApr．2014刺激响应性刚柔嵌段共聚物的自组装张金龙张洁宛新华(北京大学化学与分子工程学院北京100871)摘要刚柔嵌段共聚物是指刚性链段和柔性链段以共价键相连形成的共聚物。不仅由于刚性链段有序排列的特点使得其自组装行为更为丰富多样，而且刚性分子将优异的功能特性赋予到超分子组装体中，有望实现超分子材料的功能应用。这类嵌段共聚物在溶液中自组装形成的聚集体会对外界的刺激(例如pH、光、温度、化学添加剂等)敏感，产生聚集体形态

2、的变化。本文选取了部分典型的具有刺激响应性的刚柔嵌段共聚物，介绍了其智能自组装行为，并对其良好的发展前景做了展望。关键词嵌段共聚物自组装刚柔性刺激响应性Stimuli．-responsiveSelf-assembly0ftRod-coilBlockCopolymersZhangJinlongZhangJieWanXinhua(CollegeofChemistryandMolecularEngineering，Peking西ers，Beijing100871，P．R．China)AbstractRod—coilb

3、lockcopolymers(BCPs)constitutebothofrigidrod—likeblocksandtheflexiblecoil—likeblocksthroughthecovalentconnection．Duetotheorientationtendencyofrodblocks，rod—coilBCPscannotonlyself—assembleintovarioussupramolecularstructures，whicharemoredistinctthantheircoil—c

4、oilcounterparts．Asauniquetypeoffunctionalbuildingblocks，therodsegmentalsoendowthesupramolecularmaterialswithvariousappli—cations．Thesensitivityofsupramolecularmorphologiestomuhipleextemalstimuli，suchaspH，light，temperature，andchemicaladditives，rendersitspromi

5、singapplicationassmartmaterials．Thisreviewhighlightssomevaluablecontributionsinthepastyearsontheself-assemblybehaviorofstimuli—responsiverod—coilBCPs，andthetrendinthedevelopmentofthisfieldhasalsobeendiscussed．KeyWordsrod—coilblockcopolymer；self-assembly；stim

6、uli-responsive分子自组装就是分子与分子在平衡条件下，依赖分子间非共价键力(氢键、静电作用、疏水作用、耵．叮T相互作用、范德华力)自发组合形成一类结构明确、性能稳定的分子聚集体的过程⋯。刚柔嵌段共聚物是由柔性的聚合物和刚性的聚合物以共价键相连而组成。由于两种链段在各种环境条件下的不相容性，比如在选择性溶剂中各自的溶解度不同，驱动嵌段聚合物发生相分离，疏溶剂链段自发聚集成超分子组装体(图1)。刚性链段有着刚性的棒状结构，其各向异性使其容易形成有序取向排列，这就使得刚柔嵌段共聚物的自组装行为比柔柔嵌段共

7、聚物更加复杂，不仅能形成球形或棒状的胶束和囊泡，而且还能形成一些特殊形状(例如螺旋状[引、带状、环状[矧、管状)的超分子结构。此外，刚性分子本身具有优异的生物活性、液晶性、光电活性等性质，并可将这些功能特性赋予到超分子组装体中，为实现超分子材料应用提供了可能。加鹞∞弛”弘"弛∞钙卯第2期张金龙等：刺激响应性刚柔嵌段共聚物的自组装13KuoSW，LeeHF，HuangCF，eta1．JPolymSoc，PartA：PolymChem，2008，46：3108RodriguezHJ，LecommandouxS．JA

8、mChemSoc，2005，127：2026WangG，TongX，ZhaoY．Macromolecules，2004，37：891lMabroukE，CuvelierD，Bmehard—WyattF，eta1．P^S，20o9，lo6：7294PautotS，FriskenBJ，WeitzDA．尸^S，2o03，lo0：10718KimJK，LeeE，KimMC，eta1．JAmCh