以离子交换树脂为基体合成树枝状聚合物

The dendrimers are generally synthesized generation by generation, and their applications have been restricted by the complicated separation process after every step. In this work, the dendrimers are generational synthesized on the surface of the anion-exchange resin. Thus, the products can be easily seperated from the raw materials because they are in different phase. It will greatly improve producation efficacy of the dendrimers, and decrease energy consumption. After the predetermined generations of the dendrimers are obtained, the ultimate products are seperated from the anion exchange resin via the ion exchange. For obtaining the dendrimers with the single molecular weight as far as possible, the influence of the diameter and the pore size of the resin on the yield and the molecular weight distribution of the polymers will be studied. On the basis, the various functional dendrimers will be synthesized with this method.

树枝状聚合物需要逐代合成，每一步合成之后繁琐的分离过程限制了其应用。本课题借助阴离子交换树脂作为基体，在树脂表面逐代生成树枝状聚合物，使得到的产物与原料分别处于不同相，便于分离，可以极大的提高树枝状聚合物的生产效率，减少能耗。合成到预定代数后，通过离子交换作用把树枝状聚合物交换下来，得到最终产物。研究不同型号树脂粒径和孔隙对聚合物产率及分子量分布的影响，尽可能得到单分散的树枝状聚合物。在此基础上，利用这种方法合成各种功能性的树枝状聚合物。

树枝状聚合物具有完美的球形结构，单一的分子量，高度分支，密集的功能性基团，这些特性引起人们的广泛关注。但是合成树枝状聚合物往往需要多步反应，基团保护与脱保护，每一步产物纯化，合成过程复杂，高成本，低产量，限制了其广泛应用。本课题借鉴了多肽的合成方法，提出在离子交换树脂表面，通过电荷相互作用，吸附反应底物，然后逐代合成树枝状聚合物的策略，最后可以通过离子交换作用把合成的树枝体脱除下来。我们分别尝试了利用凝胶型阴离子交换树脂，阳离子交换树脂和大孔型阳离子交换树脂作为基体，通过迈克尔加成反应，硫醇-烯点击反应和异氰酸酯-羟基反应等，合成不同的树枝状聚合物，但效果都不理想。后来，又分别尝试了可溶性聚合物，硅胶和磁性四氧化三铁粒子作为载体，制备树枝状聚合物，也都存在一些问题。目前的阶段性成果主要是在研究可用的反应载体时，制备的一些新型聚合物或聚合物微球，包括结合了炔基-叠氮点击反应和RAFT聚合方法制备的具有较高相对分子质量（50万以上）多嵌段聚合物和超支化聚合物，此类聚合物可以方便的通过扩链反应得到更复杂结构和组成的嵌段聚合物，可用于反应性高分子或其它功能高分子材料，其具有的高相对分子质量可便于同较低相对分子质量的树枝状聚合物分离。另外，还通过半连续细乳液聚合制备了直径100 nm左右的聚苯乙烯粒子。