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主题：【第十六届原创】苯乙烯-马来酸酐共聚物作用及合成

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小小矮马
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小矮马发表于：2023/08/01 21:58:57 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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苯乙烯-马来酸酐共聚物作用及合成



苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）是一种两亲性交替共聚物，用途广泛，多用在化工材料领域作为辅助材料修饰在某种材料表面或与其它材料共混以改变其物理化学性质。例如，聚氯乙烯超滤膜与SMA共混后可以调整膜的微观结构，并显著提高了膜的孔隙率，并且复合膜表面存在完整的酸酐基团，增强了膜的渗透性。2009年，SMA首次被报道用于提取膜蛋白，SMA可以与细胞膜结合，将其溶解为“纳米圆盘”，也被称为SMA脂质粒（SMALP）。SMA与磷脂双分子层相互作用围绕在圆盘外侧，膜蛋白则被包裹在“纳米圆盘”中央，如图1所示。

图1  SMALP示意图



膜蛋白提取常用的洗涤剂在分离膜蛋白的同时往往会破坏膜蛋白周围的脂质环境，从而影响蛋白质的活性，而SMA可以插入膜蛋白质周围的磷脂双分子层中，与磷脂发生相互作用包裹住膜蛋白质（图2）。因此，其溶解膜蛋白质的同时不破坏其周围的脂质结构，使得膜蛋白质处于一个接近生理环境的状态下，从而使膜蛋白质最大程度地保持活性。

图2  SMA增溶膜蛋白质[49]



近年来，为满足不同的需求，研究人员开发了一系列SMA衍生物。最简单的便是通过水解反应将SMA中的马来酸酐基团水解为马来酸结构。目前最常见的修饰方式是采用不同的开环试剂对聚合物中的马来酸酐基团进行开环修饰，该反应主要包含酰化和酯化反应，目前文献报道的开环试剂主是带有-NH2或-OH基团。此外，将马来酸酐基团换做马来酰亚胺基团或者将共聚物中的苯乙烯换做其它烯烃单体也可用于制备SMA衍生物，如二异丁烯-马来酸酐共聚物和乙烯-马来酸酐共聚物。最近的研究也报道了先对苯乙烯和马来酸酐两种单体进行改性再聚合的修饰方式。几种典型的SMA衍生物如图3所示。

图3  SMA及其衍生物示意图

Fig.3 Schematic diagram of SMA and its derivatives



SMA的合成方法有很多种，近年来被报道使用最多的是可控自由基聚合反应，其中以可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）最为常见（图4）。可控自由基聚合反应生成的SMA可以控制聚合物链的长度，分子设计能力强。但由于可控自由基聚合对反应条件要求较高且引发剂价格昂贵，因此并未得到广泛推广。传统自由基聚合反应流程简单，试剂廉价易得，通常以过氧化物（过氧化二苯甲酰和过氧化二异丙苯）和偶氮类化合物（偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈）为引发剂进行反应，是目前制备SMA较为常见的方法（图1-11）。

图4  RATF法合成SMA然后水解成聚（苯乙烯-共马来酸）[71]

[img]" style="max-width: 100%;max-height: 100%;[/img]

图5  自由基聚合法合成SMA并对其进行氨解改性[75]

附件：
3苯乙烯-马来酸酐共聚物作用及合.docx
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小小矮马
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2023/8/30 20:31:22 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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