多酸基超分子星型聚合物的合成和自组装研究

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基本信息

  • 批准号：
    21504036
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    贺群
  • 依托单位：
    兰州大学
  • 学科分类：
    B0110.超分子化学
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Star polymers have branched molecular structure, low viscosities in their solution and melt states, and various functionalities. However, the self-assembled process and mechanism of star polymers in solvents of variable quality have not been addressed in detail. In this proposal, polymer/polyoxometalate hydrid materials have been regarded as a model of star polymers to study their self-assembly behaviors. Firstly, a series of poly(polyoxometalate) dendrimers are synthesized and characterized in detail. The polyoxometalates are connected to the periphery of polyaryl ether dendrimers by covalent force. Then, the electrostatic combination of poly(polyoxometalate) dendrimers with cationic terminated poly(styrene) chains yields a series of supramolecular star polymers containing poly(polyoxometalate) dendrimers core and poly(styrene) chains arms. Finally, intra- and inter-star interactions and self-assembled behaviors of star polymers in solvents of variable quality have been studied systematically. And therefore, we will clarify the effect of core size, molecular weight of chains, solvent, concentration on the self-assembly structure, and thus reveal the self-assembled behaviors of supramolecular star polymers in solvents of variable quality. The successful implementation of this research will provide an important experimental foundation and theoretical basis for practical application of star polymers.
星型聚合物具有支化的分子结构、低的溶液和熔体粘度和丰富的功能。但是，星型聚合物在“改变溶剂质量”的溶液体系中的自组装过程和原理尚未有系统的研究。本申请项目旨在利用高分子/多酸杂化材料作为模型体系来研究星型聚合物的自组装：一、合成与表征一系列多酸基树枝状分子，其中多酸通过共价键连接到聚苄基醚型树枝状分子的末端。二、通过带阳离子端的聚苯乙烯链和这一系列多酸基树枝状分子的静电自组装，制备得到一系列以多酸基树枝状分子为核，以聚苯乙烯为支链的超分子星型聚合物。三、在“改变溶剂质量”的溶液体系中，系统研究这些星型聚合物之内/之间的高分子链段间相互作用和自组装行为。澄清核尺寸、支链分子量、溶剂分子、浓度等对自组装结构的影响，阐释这一系列超分子星型聚合物在“改变溶剂质量”的溶液体系中的自组装规律。这一研究的成功实施将为星型聚合物的实际应用提供重要的实验基础和理论依据。

结项摘要

星形聚合物具有支化的分子结构、独特的流变学性质和热力学性质和丰富的功能。星形聚合物的合成和自组装对新型材料的开发具有重要的科学意义。本项目旨在利用高分子/多酸杂化材料作为模型体系来研究星形聚合物的自组装行为。围绕这一主题，项目组利用末端离子聚合物链和多酸的静电作用，得到了一系列以多酸或多酸/金属配合物为核，以聚合物链为壳的星形聚合物。对其在固态和在溶液中的自组装行为进行了系统研究。通过精确调节聚合物链的长度来控制壳的厚度，从而可控地减少簇之间的反铁磁相互作用。磁性簇合物基星形聚合物可在溶液中自组装形成囊泡，并且可以用作体内磁共振成像的优良试剂。研究了末端离子聚合物链中非配位嵌段分子量、发光和自组装结构的关系，随着聚乙二醇分子量的增加，Pt(II)配合物功能化聚乙二醇具有明显的发射带蓝移和发光量子产率显著增加，这种发光行为的变化源于其结构由层状转变为无序结构, 并大幅降低了铂(II)配合物平面之间的π-π相互作用。多酸/Pt(II)配合物基星型聚合物具有Pt(II)配合物的特征发光性质，还有不同于仅以多酸为核的星形聚合物的自组装结构。作为该项目工作的延伸，我们合成了两个系列末端铂(II)配合物基星形聚苯乙烯聚合物，研究了聚苯乙烯层分子量、溶剂分子、浓度等对自组装结构和发光性质的影响。在氯仿/甲醇混合溶剂中，星形聚合物能形成以聚苯乙烯为核、平面铂(II)配合物为壳的球形单分子胶束。此外，我们利用金属配合物与嵌段共聚物之间的配位反应或静电作用得到了含金属配合物的强磷光嵌段共聚物，在溶液中自组装形成球状胶束、纤维状胶束或胶束聚集体。这些研究为有机/无机杂化材料的实际应用提供了重要的实验基础和理论依据。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
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专利数量（0）
Synthesis of platinum(II) complex end functionalized star polymers: luminescence enhancements and unimolecular micelles in solvents of weakened quality
铂(II)配合物末端功能化星形聚合物的合成：弱质量溶剂中的发光增强和单分子胶束
  • DOI：
    10.1039/c7py00993c
  • 发表时间：
    2017-08
  • 期刊：
    Polymer Chemistry
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Qu Fang;Yang Beihong;He Qun;Bu Weifeng
  • 通讯作者：
    Bu Weifeng
Polymer-Encapsulated Lanthanide-Containing Clusters as Platforms for Fabricating Magnetic Soft Materials
聚合物封装的含镧系元素团簇作为制造磁性软材料的平台
  • DOI：
    10.1021/acsami.8b05816
  • 发表时间：
    2018-05-23
  • 期刊：
    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
  • 影响因子：
    9.5
  • 作者：
    He, Qun;Huang, Huanting;Bu, Weifeng
  • 通讯作者：
    Bu, Weifeng
Phosphorescent and semiconductive fiber-like micelles formed by platinum(II) complexes and block copolymers
由铂(II)络合物和嵌段共聚物形成的磷光和半导电纤维状胶束
  • DOI：
    10.1039/c7tc04686c
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Journal of Materials Chemistry C
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Hu Linlin;Qu Fang;Wang Yongyue;Shen Junfang;He Qun;Zhang Bin;Bu Weifeng
  • 通讯作者：
    Bu Weifeng
Coordination-driven micellelization of block copolymers with gold(I) complexes induces remarkable phosphorescence enhancements with reversible mechanochromism
嵌段共聚物与金（I）配合物的配位驱动胶束化诱导显着的磷光增强，并具有可逆的力致变色现象
  • DOI：
    10.1039/c7sm02148h
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Soft Matter
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Wang Jun;He Qun;Wang Chen;Bu Weifeng
  • 通讯作者：
    Bu Weifeng
How do polymer molecular weights influence the luminescence properties of metal-containing polymers? A case study of platinum(II) complex end-functionalized polymers
聚合物分子量如何影响含金属聚合物的发光性能？
  • DOI：
    10.1039/c8tc04478c
  • 发表时间：
    2018-11
  • 期刊：
    Journal of Materials Chemistry C
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    He Qun;Wang Chen;Xiao Jie;Wang Yongyue;Zhou Yufeng;Zheng Nan;Zhang Bin;Bu Weifeng
  • 通讯作者：
    Bu Weifeng

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其他文献

On the stability of minimal immersions into Finsler manifolds
关于 Finsler 流形中最小浸没的稳定性
  • DOI：
    10.1016/j.difgeo.2012.04.006
  • 发表时间：
    2012-10
  • 期刊：
    Diff. Geom. and its Applications
  • 影响因子：
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  • 作者：
    贺群;赵玮
  • 通讯作者：
    赵玮
胞映射方法的研究和进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    力学进展
  • 影响因子：
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  • 作者：
    徐伟;孙春艳;孙健桥;贺群
  • 通讯作者：
    贺群
Finsler 流形上取值于向量丛的调和形式
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    同济大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
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  • 作者：
    贺群;吴方方
  • 通讯作者：
    吴方方
湖南茯砖茶品质特征及其香气组分研究
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    齐冬晴;贺群;田双红;林娟
  • 通讯作者：
    林娟
复Finsler流形间的调和映射
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    同济大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
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  • 作者：
    肖金秀;贺群;陈志华;邱春晖
  • 通讯作者：
    邱春晖

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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