以pH變化作為響應(yīng)信號(hào)的溫敏高分子的合成與應(yīng)用.pdf

1、本文首先研究了小分子甘氨酸水溶液的pH值隨溫度的變化規(guī)律。結(jié)果表明，甘氨酸溶液的pH值隨溫度的升高而降低，且在不同的酸堿范圍內(nèi)，pH值隨溫度的變化程度是不同的。在一定酸堿性的甘氨酸溶液中加入適當(dāng)?shù)乃釅A指示劑，可以實(shí)現(xiàn)顏色隨溶液溫度的變化而變化。
　　 隨后，以甘氨酸為起始物，設(shè)計(jì)并合成了功能單體——甘氨酰烯丙基胺三氟乙酸鹽。該種單體是通過三氟乙酸脫去Boc-甘氨酰烯丙基胺的保護(hù)基團(tuán)得到的，而Boc-甘氨酰烯丙基胺是采用三條合成路

2、線分別經(jīng)甘氨酸甲酯和N-羥基琥珀酰亞胺活性酯得到的。實(shí)驗(yàn)中，采用核磁共振(1H NMR)表征了合成的新產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，并分析和優(yōu)化了其中一種合成路線，優(yōu)化后功能單體的總收率達(dá)68％。
　　 接著甘氨酰烯丙基胺三氟乙酸鹽通過溶液聚合，經(jīng)過一系列提純與處理，得到了聚甘氨酰烯丙基胺，并考察了新合成的聚合物的溫敏性。結(jié)果表明，聚合物水溶液的pH值具有溫度敏感性，且在不同的酸堿環(huán)境中，敏感性不同。其中，溶液pH為5～7時(shí)，pH值隨溫度的升高而

3、升高；溶液pH為8～10時(shí)，pH值隨溫度的升高而降低；溶液pH為7～8時(shí)，pH值基本不隨溫度的變化而變化。以溫度系數(shù)(dpH/dT)表示，可得溶液溫度系數(shù)隨溶液的酸堿性實(shí)現(xiàn)了從正值到負(fù)值的轉(zhuǎn)變。
　　 進(jìn)一步考察了溫敏性高分子的應(yīng)用。于是，設(shè)計(jì)并制備了聚丙烯酰乙二胺鹽酸鹽和酸堿指示劑混合溶液，并研究了混合溶液的熱致變色性。研究表明，該混合溶液的顏色隨溫度發(fā)生可逆的變化；通過調(diào)節(jié)混合溶液初始的pH值可以調(diào)節(jié)溶液變色的溫度，溫度調(diào)節(jié)

4、范圍為0～100℃；還可以通過加入不同指示劑的方法改變?nèi)芤旱念伾?。?shí)驗(yàn)也表明該溶液具有高的可重復(fù)性，其穩(wěn)定性可高達(dá)50天。
　　 最后，以對(duì)氨基苯甲酸為起始物，合成了一種新型的水溶性單體4-(2-(甲基丙烯酸酯)乙氨酰)苯胺鹽酸鹽，經(jīng)過自由基聚合得到了水溶性的大分子紫外吸收劑聚4-(2-(甲基丙烯酸酯)乙氨酰)苯胺鹽酸鹽。該種水溶性單體對(duì)UV B具有顯著的吸收效果，相同濃度下，它的紫外吸收能力為對(duì)氨基苯甲酸的2.0倍；而單體聚合