Living Ring-Opening Polymerisation for the Synthesis of Biodegradable, Biocompatible Cyclic Polymers

用于合成可生物降解、生物相容性环状聚合物的活性开环聚合

基本信息

  • 批准号:
    EP/D079136/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 26.91万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2006 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Poly(ester)s are an important class of macromolecule and are utilised in many industries from biomedical to microelectronics as a result of the biocompatibility and biodegradability of the materials. Furthermore, the derivation of these materials from renewable resources has led to applications as an environmentally friendly alternative to poly(olefin)s. Living polymerisation of cyclic ester monomers such as lactide, the cyclic diester of lactic acid, have given access to a wide array of possible polymer structures and topologies with linear, branched and star-shaped structures having been previously reported with living polymerisation techniques allowing the precise control over the chain length, conformation and functional group incorporation. This variety in structural composition can have a profound effect on the physical, mechanical and thermal properties of the bulk polymer as well as affecting the interaction of polymer chains, with only small changes in the make up of the polymer required to have large effects on the bulk material. In fact, while the 'tying' of polymer chain ends to form cyclic polymer architectures is only a minimal conceptual change, the physical properties of a macrocyclic polymer would be expected to differ markedly from its linear counterparts as a result of the physical constraints on conformational freedom and overall dimensions. Furthermore, the observation of cyclic DNA molecules, underlines the occurrence and importance of these structures in nature and demonstrates further possible structures accessible from these macrocycles such as catenates, supercoils and permanent knots.Synthetic cyclic polymers have been shown to display a variety of different physical properties than their linear analogues leading to potential new applications and processing techniques. However, whereas the use of discrete highly functional narrowly dispersed linear polymers to build larger structures has been well studied, the construction of cyclic polymers into more complex macromolecular nanostructures has received little attention, in part a result of the often complicated syntheses and elaborate purification procedures. Molecular construction with small cyclic molecules highlights the possibilities for these structures from polymeric catenanes and rotaxanes, with potential applications as molecular machines, to organic nanotubes, potentially applicable as polymeric drug delivery agents.
聚(酯)是一类重要的高分子材料,由于其生物相容性和生物可降解性,被广泛应用于从生物医学到微电子等许多行业。此外,从可再生资源中提取的这些材料已被用作聚烯烃的环保替代品。环酯单体的活性聚合,如乳酸的环二酯,已经提供了广泛的可能的聚合物结构和拓扑结构,具有线性,分支和星形结构,先前报道的活性聚合技术允许精确控制链长,构象和官能团结合。这种结构组成的变化会对整体聚合物的物理、机械和热性能产生深远的影响,也会影响聚合物链的相互作用,而聚合物组成的微小变化就会对整体材料产生巨大的影响。事实上,虽然聚合物链末端的“捆绑”形成环状聚合物结构只是一个最小的概念变化,但由于构象自由度和总体尺寸的物理限制,大环聚合物的物理性质预计将与线性聚合物明显不同。此外,对环状DNA分子的观察,强调了这些结构在自然界中的存在和重要性,并证明了从这些大环中可以获得的更多可能的结构,如链链、超级线圈和永久结。合成环状聚合物已被证明比其线性类似物显示出各种不同的物理性质,从而导致潜在的新应用和加工技术。然而,尽管使用离散的高功能窄分散的线性聚合物来构建更大的结构已经得到了很好的研究,但将环状聚合物构建成更复杂的大分子纳米结构却很少受到关注,部分原因是通常复杂的合成和复杂的纯化程序。小环分子的分子结构突出了这些结构的可能性,从聚合物链烷和轮烷,具有作为分子机器的潜在应用,到有机纳米管,潜在地适用于聚合物药物递送剂。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Development of Amino-Oxazoline and Amino-Thiazoline Organic Catalysts for the Ring-Opening Polymerisation of Lactide
  • DOI:
    10.1002/chem.200902518
  • 发表时间:
    2010-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Becker, Jan M.;Tempelaar, Sarah;Dove, Andrew P.
  • 通讯作者:
    Dove, Andrew P.
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