优化水相6-0-甲基丙烯酰基-D-吡喃半乳糖ATRP合成策略

该研究论文《6-0-甲基丙烯酰基-D-吡喃半乳糖的水相原子转移自由聚合》发表于2009年的《功能高分子学报》第二十二卷第二期，由孟建强、张宇峰等学者合作完成。他们主要探索了一种新型的水溶性单体6-0-甲基丙烯酰基-D-吡喃半乳糖（GMA）在水相中的原子转移自由聚合（ATRP）过程。这是一种重要的聚合方法，特别是在制备高性能、功能化的水溶性高分子材料方面。 研究者首先合成了含有半乳糖基团的GMA，这是一种特殊的糖基化合物，对于生物兼容性和药物传递等领域具有潜在应用。他们在实验中详细考察了不同引发剂和铜盐配合物对聚合反应的影响。使用2-溴丙酸甲酯（2-MBP）作为引发剂，以及CuBr/2，2'-联吡啶作为铜盐配合物时，发现聚合反应的可控性和单体转化率较低，这可能是由于催化剂活性不足或稳定性问题。 为了优化聚合条件，研究者尝试在体系中加入适量溴化铜，并采用了甲醇和水的混合溶剂。这种混合溶剂策略提高了GMA在水相中的溶解度，从而增强了聚合反应的可控性。此外，他们还发现添加四甲基溴化铵（TMABr）并改用N，N，N'，N"，N"-五甲基二亚乙基三胺（PMDETA）作为配体，能够有效抑制二价铜的水解，进一步提升了单体的转化率，这是提高聚合效率的关键步骤。 在优化了催化剂和溶剂后，研究者探讨了使用大分子引发剂和顺序加单体的方法，成功地实现了GMA的双亲水性两嵌段共聚物的合成。这种共聚物具有独特的结构，使得它可能具备良好的水溶性和生物相容性，适用于生物医学领域的多种应用，如药物载体、生物传感器或者生物降解材料。 这项研究不仅提供了关于6-0-甲基丙烯酰基-D-吡喃半乳糖在水相中进行原子转移自由聚合的详细指导，也为设计和制备高性能、多功能的糖基高分子材料提供了一个重要的工艺参考。通过调控聚合条件，科学家们能够精确控制聚合行为，这对于推动功能性高分子材料的发展具有重要意义。