CN116462841A - 一种高分子量刷形聚合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种高分子量刷形聚合物及其制备方法和应用 Download PDF

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CN116462841A CN202210032993.5A CN202210032993A CN116462841A CN 116462841 A CN116462841 A CN 116462841A CN 202210032993 A CN202210032993 A CN 202210032993A CN 116462841 A CN116462841 A CN 116462841A
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Abstract

本发明位阻活化的异丙基苯基叠氮和张力炔进行逐步聚合反应可以在室温无催化条件下高效地得到高纯度的高分子量线性主链聚合物。然后利用高效的金属催化的叠氮/炔环加成反应依次接上疏水性和亲水性的侧链，得到的刷型聚合物结构如下所示。合成过程充分利用了叠氮与不同类型炔基(张力炔、端炔、内部炔)的反应活性差异，无需官能团转化，为刷型聚合物的合成提供了一种全新的合成方法，得到的刷型聚合物在表面活性剂以及药物负载及释放领域有较大应用潜力。

Description

一种高分子量刷形聚合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于功能高分子制备技术领域，具体涉及一种高分子量刷型聚合物及其制备方法和应用。
背景技术
各种复杂结构的聚合物刷具有被应用于开发纳米制造、光学和功能材料等先进材料中的潜力(Angew.Chem.Int.Ed.2018,57,6982–6994)。同时具有疏水性和亲水性侧链的聚合物刷(Janus聚合物刷)在表面活性剂、纳米刻蚀、光子晶体和生物医药等领域应用广泛(Macromol.Rapid Commun.,2020,41(20),2000357)，因此合成这种杂接枝(heterografted)的聚合物刷具有重要意义，新的合成方法学的建立为这种同时具有疏水性和亲水性侧链的高分子量刷型聚合物的合成提供了一种全新的思路。
目前，刷状聚合物主链的合成方法主要是链式聚合。链式聚合虽然能得到高分子量线性主链且分子量分散性控制性较好，但是聚合条件苛刻，往往需要金属催化、加热或者惰性气体保护等，因此限制了其在材料与工业中的应用。利用grafting onto接枝多种侧链时主链上需要有正交的功能性侧基，从而导致主链单体合成复杂且在合成主链后通常需要官能团的进一步转化。
发明内容
为改善上述技术问题，本发明首先提供如下式V所示高分子量刷形聚合物，
其中：
聚合度n为1-120的数；
PnBA为聚丙烯酸正丁酯基，其平均分子量为579-6601；
R为苄基或聚乙二醇基(PEG)，PEG的平均分子量为200-4000。
根据本发明的实施方案，式V所示高分子量刷形聚合物的结构为：
其中，聚合度n为100，PnBA29的平均分子量为3912，PEG2000的平均分子量为2000。
本发明还提供如上所述式V所示高分子量刷形聚合物的制备方法，包括如下步骤：
式IV所示一种侧链功能化的聚合物刷与R-N3在钌催化剂的存在下进行反应；
其中，R-N3选自PEG聚合物端基被叠氮基取代的聚合物PEG-N3或苄基叠氮；
n，PnBA与PEG具有如上所述定义。
根据本发明的实施方案，所述钌催化剂选自Cp*RuCl(PPh3)2、Cp*RuCl(COD)、或Cp*RuCl(NBD)中的至少一种。
根据本发明的实施方案，所述式IV所示一种侧链功能化的聚合物刷，R-N3及钌催化剂的摩尔比为1:(1.1～5):(0.01～0.8)，优选为1:(1.2～4):(0.1～0.6)，例如为1:4:0.4。
根据本发明的实施方案，所述反应在惰性气体氛围中进行，例如在氮气中进行。
根据本发明的实施方案，所述反应温度为60～120℃，优选70～90℃。
根据本发明的实施方案，所述反应时间为1～24h，优选2～6h。
本发明还提供式V所示高分子量刷形聚合物在表面活性剂、药物负载及释放领域中的用途。
本发明还提供如下式IV所示一种侧链功能化的聚合物刷，
其中：
聚合度n为1-120的数；
PnBA为聚丙烯酸正丁酯基，其平均分子量为579-6601。
根据本发明的实施方案，所述式IV所示一种侧链功能化的聚合物刷的结构为：
聚合度n为100，PnBA平均分子量为3912。
本发明还提供如上所述式IV所示一种侧链功能化的聚合物刷的制备方法，包括：
式III所示主链聚合物与端基被叠氮基取代的聚丙烯酸正丁酯PnBA-N3在卤化亚铜和有机胺的存在下进行反应；
其中，n和PnBA具有如上所述定义。
根据本发明的实施方案，所述有机胺选自PMDETA和DNBPY中的至少一种。
根据本发明的实施方案，所述卤化亚铜选自溴化亚铜。
根据本发明的实施方案，所述式III所示主链聚合物，端基被叠氮基取代的聚丙烯酸正丁酯PnBA-N3，卤化亚铜和有机胺的摩尔比为1:(1.1～8):(0.01～3):(0.01～3)，优选为1:(2～4):(1～2):(1～2)，例如为1:3:1:1。
根据本发明的实施方案，所述反应在惰性气体氛围中进行，例如在氮气中进行。
根据本发明的实施方案，所述反应温度为1～40℃，优选5～25℃。
根据本发明的实施方案，所述反应时间为1～24h，优选2～6h。
本发明还提供式IV所示一种侧链功能化的聚合物刷在制备如上所述式V所示高分子量刷形聚合物中的用途。
本发明还提供如下式III所示主链聚合物，
其中，聚合度n为1-120的数。
根据本发明的实施方案，n为100，即所述主链聚合物的数均分子量约为10万。
本发明还提供如上所述式III所示主链聚合物的制备方法，包括：
功能化异丙基苯基叠氮单体h和功能化张力炔单体h1在分子量调节剂含端基叠氮基团的化合物的存在下进行反应。
根据本发明的实施方案，所述分子量调节剂选自
根据本发明的实施方案，功能化异丙基苯基叠氮单体h，功能化张力炔单体h1和分子量调节剂的摩尔比为1:(1.1～4):(0.01～0.6)，优选为1:(1.1～2):(0.03～0.3)，例如为1:1.1:0.05。
根据本发明的实施方案，所述反应温度为15-45℃，优选20-30℃。
根据本发明的实施方案，所述反应时间为1～24h，优选2～6h。
本发明还提供式III所示主链聚合物在制备如上所述式IV所示一种侧链功能化的聚合物刷中的用途。
本发明还提供如下所示功能化异丙基苯基叠氮单体h，
本发明还提供如上所述功能化异丙基苯基叠氮单体h的制备方法，包括如下步骤：
化合物e与3-苯丙炔酸发生酯化反应得到化合物f，化合物f在酸性条件下脱保护基得到化合物g，化合物g与化合物d发生酯化反应得到功能化异丙基苯基叠氮单体h。
本发明还提供功能化异丙基苯基叠氮单体h在制备如上式III所示主链聚合物中的用途。
本发明还提供如下所示功能化张力炔单体h1，
本发明还提供如上所述功能化张力炔单体h1的制备方法，包括如下步骤：
化合物d1与氯磷酸二乙酯反应得到化合物e1，化合物e1与三溴化硼反应得到化合物f1，化合物f1与溴丙炔反应得到化合物g1，化合物g1脱去得到功能化张力炔单体h1。
本发明还提供功能化张力炔单体h1在制备如上式III所示主链聚合物中的用途。
本发明还提供下列中间体化合物中的任一种：
本发明还提供如上所述中间体化合物在制备功能化异丙基苯基叠氮单体h或功能化张力炔单体h1中的用途。
本发明的有益效果：
1)本发明所提供的主链聚合方法条件温和，室温无催化剂即可高效进行聚合反应；
2)本发明中的位阻活化的异丙基苯基叠氮和张力炔自加速反应可以制备高分子量线形主链，而其他缩合聚合反应难以实现高分子量聚合物制备；
3)本发明中的位阻活化的异丙基苯基叠氮/张力炔自加速反应可以制备纯度非常高的(>95％)线形主链，而其他缩合聚合难以实现对环化齐聚物杂质的消除；
4)本发明的单体缩合聚合和主链后修饰无需官能团的保护脱保护(即无需官能团的转化)，其他方法难以做到。
综上，本发明位阻活化的异丙基苯基叠氮和张力炔进行逐步聚合反应可以在室温无催化条件下高效地得到高纯度的高分子量线性主链聚合物。然后利用高效的金属催化的叠氮/炔环加成反应依次接上疏水性和亲水性的侧链。合成过程充分利用了叠氮与不同类型炔基(张力炔、端炔、内部炔)的反应活性差异，无需官能团转化，为刷型聚合物的合成提供了一种全新的合成方法，得到的刷型聚合物在表面活性剂以及药物负载及释放领域有较大应用潜力。
当一个数值范围被定义为“数”时，应当理解为记载了该范围的两个端点、该范围内的每一个整数以及该范围内的每一个小数。例如，“1～120的数”应当理解为不仅记载了1、2、3、4、5……和120的每一个整数，还至少记载了其中每一个整数分别与0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9的和。
需要说明的是，虽然本申请中多个聚合物的聚合度均以n表示，但这些n各自是独立的，可相同或不同。
附图说明
图1为实施例1制备的侧基为内部炔的双端异丙基苯基叠氮单体h的核磁图，其中a为氢谱(氘代试剂为氘代氯仿)，b为碳谱(氘代试剂为氘代氯仿)。
图2为实施例2制备的侧基为端炔的双端张力炔单体h1的核磁图，其中a为氢谱(氘代试剂为氘代DMSO)，b为碳谱(氘代试剂为氘代DMSO)。
图3为实施例3通过SPAAC反应得到的主链P0的核磁氢谱(氘代试剂为氘代氯仿)。
图4为实施例4通过CuAAC反应得到的聚合物刷P0-g-PnBA29的核磁氢谱(氘代试剂为氘代氯仿)。
图5为实施例5通过RuAAC反应得到的聚合物刷P0-g-(PnBA29·PEG2000)的核磁氢谱(氘代试剂为氘代氯仿)。
图6中a为实施例3制备得到的原液和原液在甲醇中沉降3次得到的聚合物主链P0的GPC图；b为实施例4中未加入催化剂的其它原料混合溶液和加入催化剂反应结束后所得聚合物P0-g-PnBA29的GPC图；c为实施例3沉降后得到的主链P0，实施例4得到的聚合物刷P0-g-PnBA29以及实施例5得到的P0-g-(PnBA29·PEG2000)的GPC图。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
如下实施例中测试方法采用核磁和凝胶渗透色谱进行表征：
液体核磁共振谱仪Bruker Fourier 400；
凝胶渗透色谱表征条件是：流动相DMF，柱温箱50℃，流速1mL/min，色谱柱AgilentPL Mixed A，Mixed B，Mixed B三根串联。
实施例1功能化异丙基苯基叠氮单体h的制备
功能化异丙基苯基叠氮单体的制备路线为：
1)将碘(43g,169.4mmol)溶解在饱和NaHCO3水溶液(200mL)中，滴加溶于Et2O(100mL)的2,6-二异丙基苯胺(20g,113mmol)。所得的双相混合物室温剧烈搅拌2小时。反应结束后，将反应混合物倒入水(100mL)中并用Et2O(3×100mL)萃取。收集有机相并用硫酸镁干燥。所得的粗产物通过硅胶柱纯化，PE/EA(v/v＝30/1)作为淋洗剂纯化得到化合物a(33.2g，收率97％)。
2)将化合物a(6g，20mmol)溶于DMF(110mL)，依次加入CH3OH(6.4,200mmol)，Pd(OAc)2(0.22g,1mmol)，DPPP(0.41g,1mmol)和Et3N(8.3mL,60mmol)。反应在CO气氛、80℃条件下进行24h。反应结束后，将反应混合物倒入水(100mL)中并用EA(3×100mL)萃取。收集有机相并用硫酸镁干燥。所得粗产物经硅胶柱纯化，PE/EA(v/v＝30/1)作为淋洗剂纯化得到化合物b(2.8g,收率84％)。
3)将化合物b(6.5g，27.6mmol)加入到CH3OH(180mL)和4M氢氧化钠的混合溶液(90mL)中。将反应混合物在80℃下搅拌过夜后，旋蒸除走CH3OH。将残余物溶解在水(100mL)中并用浓盐酸酸化至pH＝4。用EA(3×100mL)萃取后，收集有机相并用硫酸镁干燥。所得粗产物经硅胶柱纯化，PE/EA(v/v＝5/1)作为淋洗剂纯化得到化合物c(4.8g,收率78％)。
4)将化合物c(8.8g，39.8mmol)溶解在乙酸(350mL)和水(40mL)的混合液中，在0℃下依次加入NaN3(6.5g,99.5mmol)和NaNO2(6.3g,91.5mmol)并保持0℃反应30分钟。然后，加入饱和NaHCO3水溶液调节体系至pH＝10。用EA(3×100mL)萃取混合物后，收集有机相并用硫酸镁干燥。所得粗产物经硅胶柱纯化，PE/EA(v/v＝3/1)作为淋洗剂纯化得到化合物d(4.8g,收率78％)。
5)将季戊四醇(27g,200mmol)溶于DMF(280mL)并加热至85℃，依次加入对甲苯磺酸水合物(0.4g,2mmol)和2,2-二甲氧基丙烷(20.8g,200mmol)。停止加热并搅拌过夜。次日加入三乙胺(2mL)搅拌30分钟，旋蒸除走DMF。所得粗产物经硅胶柱纯化，DCM/MeOH(v/v＝30/1)作为淋洗剂纯化得到化合物e(16.4g,收率47％)。
6)将化合物e(3.2g,18.2mmol)与3-苯丙炔酸(6.7g,46mmol)溶于DCM(45mL)中，滴加溶于THF(45mL)中的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(13g,73mmol)和4-二甲氨基吡啶(445mg,3.6mmol)溶液。反应过夜，旋蒸除走THF，所得粗产物经硅胶柱纯化，PE/EA(v/v＝10/1)作为淋洗剂纯化得到化合物f(2.4g,收率30％)。
7)将化合物f(4g,9.2mmol)溶于MeOH/THF(6mL/16mL)中，0℃下滴加1M盐酸(2mL)反应4h。缓慢加入饱和NaHCO3(50mL)溶液。用EA(3×100mL)萃取后，收集有机相并用硫酸镁干燥。所得粗产物经硅胶柱纯化，PE/EA(v/v＝2/1)作为淋洗剂纯化得到化合物g(3.5g,收率98％)。
8)将化合物g(280mg,0.7mmol)和化合物d(500mg,2mmol)溶于DCM(2mL)，滴加溶于DCM(2mL)中的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(540mg,2.8mmol)和4-二甲氨基吡啶(20mg,0.14mmol)溶液。反应过夜，旋蒸除走DCM，所得粗产物经硅胶柱纯化，PE/EA(v/v＝10/1)作为淋洗剂纯化得到化合物h(534mg,收率31％)。化合物h的核磁表征结果如图1所示。由图1可知，成功制备目标化合物。
实施例2功能化张力炔单体h1的制备
功能化张力炔单体h1的制备路线为：
1)将4-溴-2-甲基苯腈(30g，154mmol)、溴化亚铜(2.2g，15.4mmol)、甲醇钠(85.5mL，462mmol)溶于MeOH(60mL)和EA(15mL)混合溶液中，加热至110℃反应过夜。次日，加入去离子水(100mL)并用DCM(3×100mL)萃取，收集有机相并用硫酸镁干燥。所得粗产物经硅胶柱纯化，PE/EA(v/v＝10/1)作为淋洗剂纯化得到化合物a1(21g,收率93％)。
2)将化合物a1(21g,143mmol)溶于四氯化碳(286ml)，依次加入N-溴代琥珀酰亚胺(26.7g，150.2mmol)和过氧化二苯甲酰(686.4mg,2.86mmol)，加热至110℃反应过夜。次日，降至室温抽滤，旋蒸除走四氯化碳，所得粗产物经硅胶柱纯化，PE/EA(v/v＝10/1)作为淋洗剂纯化得到化合物b1(13.9g,收率46％)。
3)将化合物b1(19g,84.4mmol)溶于DMF(120mL)，加入苯亚磺酸钠(16.6g,101.3mmol)，80℃下反应2h。旋蒸除走DMF，加入去离子水(100mL)洗涤固体，抽滤得到的固体用水洗涤，干燥得到化合物c1(23g,收率95％)。
4)将化合物c1(23g,80mmol)溶于DCM(200mL)，氮气氛围中体系降温至-78℃。保持低温缓慢滴加二异丁基氢化铝(160mL，160mmol)。反应2h后，冰水浴中加入氯化铵饱和溶液(100mL)，搅拌30分钟，滴加稀盐酸调节体系pH至1左右。然后使用DCM(3×200mL)萃取，收集有机相并用硫酸镁干燥。所得粗产物经硅胶柱纯化，PE/EA(v/v＝20/1)作为淋洗剂纯化得到化合物d1(10.4g,收率45％)。
5)将化合物d1(5g,17.1mmol)溶于四氢呋喃(114mL)，加入氯磷酸二乙酯(3mL，20.5mmol)，氮气氛围中体系降温至-78℃。保持低温缓慢滴加六甲基二硅基氨基锂(29ml，34.2mmol)。反应过夜，加入氯化铵饱和溶液(100mL)，搅拌30分钟，EA(3×200ml)萃取，收集有机相并用硫酸镁干燥。所得粗产物经硅胶柱纯化，DCM/EA(v/v＝40/1)作为淋洗剂纯化得到化合物e1(3g,收率32.2％)。
6)将化合物e1(3.75g,7mmol)溶于DCM(70mL)，氮气氛围中体系降温至-78℃。保持低温缓慢滴加三溴化硼(7mL，70mmol)。反应过夜，冰水浴中滴加MeOH(100mL)淬灭反应，搅拌30分钟，旋蒸除走溶剂。所得粗产物经硅胶柱纯化，PE/EA(v/v＝1/1)作为淋洗剂纯化得到化合物f1(3.5g,收率97.2％)。
7)将化合物f1(3.3g,6.4mmol)溶于DMF(32mL)，依次加入碳酸钾(2.3g,17mmol)和溴丙炔(1.91g，16.1mmol)。加热至50℃反应2h，恢复室温并加入去离子水(100mL)，EA(3×100mL)萃取，收集有机相并用硫酸镁干燥。所得粗产物经硅胶柱纯化，PE/EA(v/v＝3/1)作为淋洗剂纯化得到化合物g1(3.5g,收率92％)。
8)将二异丙胺(0.7mL,5mmol)溶于THF(5mL)，氮气氛围中体系降温至-45℃，滴加正丁基锂(2mL，5mmol)。维持体系-30℃至-45℃反应1h，降温至-78℃加入溶解在THF(14mL)中的化合物g1(580mg，1mmol)。维持体系-20℃至-45℃反应2h，在-20℃左右加入氯化铵饱和溶液(50mL)，搅拌30分钟，EA(3×100mL)萃取，收集有机相并用硫酸镁干燥。所得粗产物用EA重结晶得到化合物h1(200mg,收率65％)，其核磁图如图2所示，由图2可知，成功制备目标产物。
实施例3主链P0的制备
将实施例1制备的功能化异丙基苯基叠氮单体h(119mg,0.14mmol)溶于DMF(0.7mL)，加入化合物d(1.75mg,0.007mmol)和实施例2制备的功能化张力炔单体h1(47.5mg，0.154mmol)，室温下反应1h，加入THF(1mL)稀释，于甲醇中沉降3次得到聚合物主链P0(140mg,收率86.4％，产物纯度为95％)，聚合物主链P0结构如下所示，其中聚合度n约为100，即数均分子量约为10万(GPC测试结果如图6a所示)，其核磁图如图3所示，由图3可知，成功制备目标产物。
实施例4CuAAC接PnBA29-N3侧链刷-聚合物刷P0-g-PnBA29的制备
PnBA29-N3的制备过程如下：将2-溴代异丁酸乙酯(31μL，0.21mmol)、PMDETA(43.8μL，0.21mmol)加入到丙烯酸正丁酯(6mL，42.1mmol)中，三冻三融，将混合物冻上，通着氮气开盖加入溴化亚铜(30mg，0.21mmol)。继续抽充氮气三次，恢复室温解冻，加热至60℃反应30min。加入THF(100mL)过碱性氧化铝柱层析除去铜络合物。旋蒸除走THF，加入丙酮(100mL)旋蒸至无液体蒸出时，再加入丙酮(100mL)旋蒸，重复3-4次，除去大部分未反应的丙烯酸正丁酯单体。加入丙酮(1mL)，在MeOH/H2O(20mL/20mL)混合溶剂中沉降3次，离心得到粘稠聚合物PnBA-Br(670mg，86％)。从原位核磁得到的转化率(14.5％)计算PnBA-Br为29段，平均分子量为3881，即聚合物为PnBA29-Br。
将上步制备的PnBA29-Br(670mg，0.17mmol)溶于DMF(3mL)中，加入NaN3(600mg，9mmol)，反应过夜。次日，加入DCM(100mL)，水(100mL)洗三次，旋蒸除走DCM。加入丙酮(1mL)，在MeOH/H2O(20mL/20mL)混合溶剂中沉降1次，离心得到粘稠聚合物，经核磁表征证明得到了目标聚合物PnBA29-N3(650mg，98％)。
将实施例3制备的聚合物主链P0(45mg,0.04mmol)溶于DMF(6mL)，依次加入PnBA29-N3(451mg,0.12mmol)，PMDETA(8.4μL,0.04mmol)和甲苯(0.8mL)。三冻三融后(反应需要在无氧条件下进行，目的为去除氧气。在通氮气的情况下，利用液氮把混合物冻成固体，然后油泵抽15min，再通上氮气，室温解冻。完全解冻后，在通氮气的情况下，利用液氮把混合物冻成固体，然后油泵抽15min，再通上氮气，室温解冻，一共三次)，将混合物冻上，通着氮气开盖加入溴化亚铜(6mg，0.04mmol)。继续抽充氮气三次，恢复室温解冻反应2h。通大气淬灭反应，加入去离子水(100mL)，DCM(3×100mL)萃取，收集有机相并用硫酸镁干燥。旋蒸除走DCM，加入THF(2mL)，于MeOH中沉降2次得到聚合物刷P0-g-PnBA29(323mg,93.4％)，其结构如下所示，聚合度n约为100(GPC测试结果如图6c所示)，其核磁图如图4所示。通过图6b中GPC测试结果(未加入催化剂的其它原料混合溶液和加入催化剂反应结束后所得聚合物P0-g-PnBA29的GPC)，利用甲苯归一化法(GPC曲线：流动相为DMF，聚苯乙烯标样进行分子量标定，甲苯作为内标。将甲苯峰高归一化，通过侧链PnBA29-N3的GPC曲线峰反应前后强度的变化计算接枝率。侧链PnBA29-N3的GPC曲线峰强度的变化即参与反应的PnBA29-N3)，计算接枝率约为108％，即端基炔全部与叠氮基反应。图4和6证明制备得到了目标产物。
实施例5RuAAC接PEG2000-N3侧链刷-聚合物刷P0-g-(PnBA29·PEG2000)的制备
PEG2000-N3的制备过程如下：S1):将4-(溴甲基)苯甲酸(10g，46.5mmol)溶于H2O(111mL)和丙酮(222mL)的混合溶液中，加入叠氮钠(4.53g，69.8mmol)，50℃回流反应过夜。次日，旋蒸除去丙酮，加入稀盐酸调节pH值至pH≈2。用DCM(3×100mL)萃取，收集有机相并用硫酸镁干燥。抽滤旋蒸得到化合物a2(8.16g,收率99％)。
S2):将化合物a2(8.16g，46mmol)溶于DCM(170mL)中，冰水浴条件下加入二环己基碳二亚胺(5.7g，27.7mmol)，恢复室温反应过夜。次日，抽滤得到滤液，旋蒸至剩余10mL左右溶剂，放入冰箱待析出固体。重结晶两次得到化合物b2(5g,收率32.4％)。
S3)：将PEG2000-OH(600mg，0.3mmol)溶于THF(30mL)中，分别加入化合物b2(504mg，1.5mmol)，4-二甲氨基吡啶(146mg，1.2mmol)，室温反应2天，过PS柱分离聚合物和小分子纯化得到PEG2000-N3(660mg，99％)。PEG2000-N3具体合成路线为：
将实施例4制备的P0-g-PnBA29(45mg,0.005mmol)溶于DMF(1mL)，依次加入PEG2000-N3(42mg,0.02mmol)和甲苯(0.4mL)。三冻三融后(反应需要在无氧条件下进行，目的为去除氧气。在通氮气的情况下，利用液氮把混合物冻成固体，然后油泵抽15min，再通上氮气，室温解冻。完全解冻后，在通氮气的情况下，利用液氮把混合物冻成固体，然后油泵抽15min，再通上氮气，室温解冻，一共三次)，将混合物冻上，通着氮气开盖加入Cp*RuCl(PPh3)2(CAS：92361-49-4)(1.61mg，0.002mmol)。继续抽充氮气三次，加热至80℃反应2h。通大气淬灭反应，加入DCM(100mL)，去离子水(2×100mL)洗涤，收集有机相并用硫酸镁干燥。旋蒸除走DCM，加入THF(2mL)，于MeOH中透析4次得到聚合物刷P0-g-(PnBA29·PEG2000)(45mg,68.2％)，其结构如下所示，聚合度n为100(GPC测试结果如图6b所示)。其核磁图如图5所示，由图5可知，主链P0上内部炔基全部与PEG2000-N3的叠氮基反应，成功制备了目标产物。
实施例6
参考上述实施例5的方法还制备了如下所示聚合物，核磁结果表明成功制备了刷型聚合物，聚合度n约为100，
应用例1
上述实施例5制备的聚合物刷P0-g-(PnBA29·PEG2000)的结构中具有疏水性侧链PnBA29和亲水性的侧链PEG2000。因而可以将其用于表面活性剂以及药物负载及释放等领域。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.式V所示高分子量刷形聚合物，
其中：
聚合度n为1-120的数；
PnBA为聚丙烯酸正丁酯基，其平均分子量为579-6601；
R为苄基或聚乙二醇基(PEG)，PEG的平均分子量为200-4000。
2.权利要求1所述式V所示高分子量刷形聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
式IV所示一种侧链功能化的聚合物刷与R-N3在钌催化剂的存在下进行反应；
其中，R-N3选自PEG聚合物端基被叠氮基取代的聚合物PEG-N3或苄基叠氮；
n，PnBA与PEG具有权利要求1所述定义。
3.权利要求1所述式V所示高分子量刷形聚合物在表面活性剂、药物负载及释放领域中的用途。
4.式IV所示一种侧链功能化的聚合物刷，
其中：
聚合度n为1-120的数；
PnBA为聚丙烯酸正丁酯基，其平均分子量为579-6601。
5.权利要求4所述式IV所示侧链功能化的聚合物刷在制备权利要求1所述式V所示高分子量刷形聚合物中的用途。
6.式III所示主链聚合物，
其中，聚合度n为1-120的数。
7.权利要求6所述式III所示主链聚合物在制备权利要求4所述式IV所示一种侧链功能化的聚合物刷中的用途。
8.如下所示功能化异丙基苯基叠氮单体h或如下所示功能化张力炔单体h1，
9.权利要求8所述功能化异丙基苯基叠氮单体h或功能化张力炔单体h1在制备权利要求6所述式III所示主链聚合物中的用途。
10.下列中间体化合物中的任一种：
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