N-烷基吡啶甲醇酯类可见光裂解型聚合物的合成与功能构筑

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21604069
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0503.有机功能材料化学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

The emergence of photocleavable (or photolabile) polymers makes it possible to control the cleavage points and reaction processes of polymer chains in time and space. And it is very useful for the functionalization of polymers and fine-tuning their properties. However, to date, the cleavage processes of such polymers are mainly based on the photochemical reactions that are triggered by the use of UV light, two-photon lasers and near-infrared light. The non-toxic “green” visible light is rarely adopted to realize the cleavage reactions within polymers, and the related study is in its infancy. The bottleneck is how to synthesize the visible light-sensitive units of photocleavable polymers in a facile way. This proposal aims to address this issue and synthesize a series of visible light-sensitive units, where the commercial 4-pyridylmethanol is used as the starting material. 4-pyridylmethanol is an unsymmetrical molecule that is easily functionalized by the esterification and N-alkylation reactions with corresponding acids (or acyl chlorides) and halides, respectively. These 4-pyridylmethanol derivatives, namely N-alkyl-picolinium esters (NAPE), are photolabile that are used as the key building blocks for the synthesis of photocleavable polymers with the assist of typical polymerization methods, such as “click” chemistry, controlled radical polymerization and others. The effect of substituted groups of NAPE on the bond scission of C-O in themselves will be systematically studied by the density-functional theory calculations and experimental methods. Furthermore, we are going to synthesize the multiple light-responsive or branched NAPE-containing photocleavable polymers, and explore the applications of as-synthesized polymers in the fields of drug release and photocleavable films. Based on these investigations, it is expected that the visible light-triggered bond scission of NAPE can be introduced into the system of photocleavable polymers as a kind of typically visible light-degradable building blocks. More than that, it will enrich the study of photocleavable polymers and broaden the application of the “green” visible light in polymer science. Also, it will provide new concepts and strategies for the further study and application of cleavable polymers.
光裂解型聚合物的出现使得我们从时间和空间上精确控制聚合物断裂位置与过程成为可能,也为聚合物功能构筑与调控提供了便利。然而目前研究多集中于以紫外光、双光子技术和近红外光为反应触发源的聚合物光裂解过程,以无光毒性的“绿色”可见光作为触发源的研究还处于萌芽阶段。其瓶颈在于如何简单获得功能化的可见光裂解型聚合物构筑基元。本项目拟以4-吡啶甲醇为起始物,通过酯化和N-烷基化反应合成具有可见光裂解性质的N-烷基吡啶甲醇酯,实现以该类分子为核心的可见光裂解型聚合物制备与功能构筑。利用密度泛函计算和实验方法研究取代基对光裂解过程的影响,并以此为基础开展具有多重光响应性和树枝状结构的裂解聚合物合成,探索在物质装载与释放、光降解聚合物膜等领域的应用。期望通过深入研究,将可见光触发N-烷基吡啶甲醇酯裂解过程作为一类新的裂解体系引入到光裂解型聚合物范畴,拓宽可见光在高分子领域的应用,为裂解型聚合物研究提供新思路。

结项摘要

降解过程可以实现聚合物功能的精确和实时调控。然而,如何从聚合物设计入手来解决当前可降解聚合物研究的不足是高分子材料领域面临的一大挑战。在国家自然基金青年项目支持下,我们在国际上首次开展以吡啶鎓酯为可见光响应聚合物功能基团的系列研究,设计了多种功能性聚合物,对其合成方法、降解机理以及应用进行了系统而深入探索。在项目执行期内,我们以酯化和N-烷基化反应实现了以吡啶鎓酯为骨架的小分子合成,明确了功能化过程对其降解行为的影响、聚合物分子结构与降解之间的直接关系,并实现了可降解聚离子液体、多层薄膜和瞬态柔性电子材料的多功能合成与构筑。利用其降解特性,实现了细胞的可控粘附与增长、昂贵材料的廉价回收及二次利用。通过上述研究,我们成功将吡啶鎓酯作为可见光降解型功能基团引入到聚合物研究领域,丰富了响应聚合物的研究内容。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A Sunlight-Degradable Autonomous Self-Healing Supramolecular Elastomer for Flexible Electronic Devices
用于柔性电子设备的阳光可降解自主自修复超分子弹性体
  • DOI:
    10.1021/acs.chemmater.8b00832
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Chemistry of Materials
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Li Xiaohong;Zhang Hanzhi;Zhang Ping;Yu You
  • 通讯作者:
    Yu You
Visible-Light Photolabile, Charge-Convertible Poly(ionic liquid) for Light-degradable Films and Carbon-Based Electronics
用于光降解薄膜和碳基电子产品的可见光不稳定性电荷转换聚(离子液体)
  • DOI:
    10.1021/acsami.6b09048
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    ACS Applied Materials & Interfaces
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Zhou Tongtong;Lei Yuan;Zhang Hanzhi;Zhang Ping;Yan Casey;Zheng Zijian;Chen Yongming;Yu You
  • 通讯作者:
    Yu You
Monolithic hierarchical gold sponges for efficient and stable catalysis in a continuous-flow microreactor
整体式分层金海绵可在连续流微反应器中实现高效稳定的催化
  • DOI:
    10.1039/c6qm00115g
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Materials Chemistry Frontiers
  • 影响因子:
    7
  • 作者:
    You Yu;Wenqing Xiao;Tongtong Zhou;Ping Zhang;Casey Yan;Zijian Zheng
  • 通讯作者:
    Zijian Zheng
Highly conductive templated-graphene fabrics for lightweight, flexible and foldable supercapacitors
用于轻质、柔性和可折叠超级电容器的高导电模板石墨烯织物
  • DOI:
    10.1088/2053-1591/aa7856
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Materials Research Express
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Zhang Ping;Zhang Hanzhi;Yan Casey;Zheng Zijian;Yu You
  • 通讯作者:
    Yu You
A Biocompatible Multilayer Film from an Asymmetric Picolinium-Containing Polycation with Fast Visible-Light/NIR-Degradability
由不对称的含吡啶鎓聚阳离子制成的生物相容性多层薄膜,具有快速可见光/近红外降解能力
  • DOI:
    10.1002/marc.201900441
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Macromolecular Rapid Communications
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Zhang Hanzhi;Zhou Tongtong;Shen Jiwei;Zhang Ping;Chen Xin;Chen Yongming;Yu You
  • 通讯作者:
    Yu You

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

离子液体萃取脱除燃料油中二苯并噻吩的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    曲阜师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于游;袁相爱;聂毅;高静
  • 通讯作者:
    高静
瘀血痹含药血清调控NLRP3介导心肌细胞焦亡的作用机制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    中华中医药学刊
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄国威;于游;张欢;庞琳琳;赵宏月;陈韦;周鑫;于睿
  • 通讯作者:
    于睿

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

于游的其他基金

基于快速可控正交光化学的电活性多重网络聚合物复合凝胶研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    60 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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

        graph TD
          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]
      
关闭
close
客服二维码