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偶氮苯基小分子光控聚N-异丙基丙烯酰胺在离子液体中的自组装

Azobenzene Molecules Switching Assemblies of Ploy(N-isopropylacrylamide)in Ionic Liquid

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偶氮苯基材料因其具有可逆的光致顺反异构特性,可调控聚合物的自组装行为而受到广泛关注.采用不同结构且广泛商业化的偶氮苯基小分子(偶氮苯(AZO)、对羟基偶氮苯(AZO-OH)、对氨基偶氮苯(AZO-NH2)、二甲基黄[AZO-N(CH3)2])作为光分子开关,控制聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)在1-乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺([C2mim][NTf2])离子液体中的自组装行为,探讨不同偶氮苯基末端基元对于PNIPAm自组装相行为的影响.结果表明,偶氮苯基小分子均能有效调控PNIPAm在[C2mim][NTf2]离子液体中的相变响应行为,但不同的末端基元对于PNIPAm的相变温度及相变区间影响甚微.结合原位变温红外谱图分析可知,紫外光照强化了PNIPAm与离子液体之间的相互作用,从而抑制了PNIPAm侧链间的相互聚集,这将促进紫外光照条件下"溶剂化"效应的发生,可获得更低的相变温度.
Azobenzene-based materials have attracted much attention because of their reversible light controlled assemblies of polymers.Here,different structural and widely commercialized azobenzene-based compounds(azobenzene(AZO),p-hydroxyazobenzene(AZO-OH),p-aminoazobenzene(AZO-NH2)and dimethyl yellow(AZO-N(CH3)2)were used as photomolecular trigger to control assemblies of poly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAm)in 1-ethyl-3-methyl-imidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)amide([C2mim][NTf2])ionic liquid and investigate the effect of different end-groups on the phase behavior of PNIPAm self-assembly.The results show that the photo-induced isomerization of azobenzene small molecules could effectively affect the phase transition of PNIPAm in[C2mim][NTf2]ionic liquid.Meanwhile,various terminal groups attached on azobenzene moieties have little effect on the phase transition temperatures and phase transition interval of PNIPAm.Combined with the in situ FT-IR,the interaction between PNIPAm and ionic liquids was enhanced by UV irradiation,which inhibits the inter-aggregation between PNIPAm side chains,which promote the"solvation"effect under UV illumination conditions and a lower phase transition temperature could be obtained.

azobenzenepoly(N-isopropylacrylamide)ionic liquidself-assemblymolecular switchphase transitionresponse behavior

李佩琪、王彩虹

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西部金属材料股份有限公司联合技术中心,陕西西安 710200

四川大学化学工程学院,四川成都 610065

偶氮苯 聚N-异丙基丙烯酰胺 离子液体 自组装 分子开关 相变 响应行为

国家自然科学基金青年基金资助项目博士后基金面上项目博士后基金特别资助项目四川大学博士后专项科研基金

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2024

10.16865/j.cnki.1000-7555.2024.0024

高分子材料科学与工程
中国石油化工股份有限公司科技开发部 国家自然科学基金委员会化学科学部 高分子材料工程国家重点实验室 四川大学高分子研究所

高分子材料科学与工程

CSTPCD北大核心
影响因子：0.563
ISSN：1000-7555
年,卷(期)：2024.40(2)
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