Chem. Eur. J. :通过将超分子聚合物转化为聚轮烷实现CPG表征超分子聚合物分子量

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华中科技大学吉晓帆教授课题组通过将超分子聚合物固定的方法实现超分子聚合物分子量的测定。在超分子聚合物中加入封端基团,自发形成动态共价键,将超分子聚合物转化为聚轮烷。通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定聚轮烷的分子量从而计算出相应超分子聚合物的分子量。



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超分子聚合物是单体通过非共价作用形成的聚合物,其具有良好的自愈性、丰富的响应性及适应性,被广泛应用于智能材料、环保材料、生物医学材料等。分子量作为聚合物的一种重要性质,对聚合物的物理性能,加工性能及使用性能等均有显著影响。因此,超分子聚合物分子量的测定对于开发其性能与应用具有重要意义。


凝胶渗透色谱法(GPC)是一种适用于表征共价聚合物分子量的方法,其通常在低浓度下进行。超分子聚合物具有浓度依赖性,在低浓度下发生解散,因此GPC不适合于其分子量的测定。


为了实现GPC测定超分子聚合物分子量,作者提出了将超分子聚合物转化为聚轮烷的策略。因聚轮烷具有独特的机械互锁性质,在低浓度下不发生分解,从而可通过GPC测试其分子量,再利用超分子聚合物向聚轮烷的转化效率,可进一步计算出超分子聚合物的分子量。在该工作中,作者设计合成了以冠醚为主体、二级铵盐为客体的超分子单体M1,同时单体M1的末端包含能与苄胺反应的醛基。M1在主客体作用的驱动下自组装形成超分子聚合物。通过外加大体积的封端基团TPE-NH2,TPE-NH2氨基与超分子聚合物的醛基自发反应,将超分子聚合物转化为聚轮烷,再结合1H NMR计算出超分子聚合物转化为聚轮烷的转化效率,从而推算出超分子聚合物的分子量。

文信息

Characterization by Gel Permeation Chromatography of the Molecular Weight of Supramolecular Polymers Generated by Forming Polyrotaxanes through the Introduction of External Stoppers

Hui Liu, Ziqing Hu, Prof. Xiaofan Ji

文章第一作者为刘会


Chemistry – A European Journal 

DOI: 10.1002/chem.202400099

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