Page 131 - 《精细化工》2020年第11期

第 11 期 董秋静，等: 侧链含芘基的聚 N-异丙基丙烯酰胺共聚物的合成及性能 ·2277·

7、8 个 D(+)-吡喃葡萄糖以 1,4-糖苷键结合的环状低 荧光光谱，如图 5 所示。由图 5 可知，PNP-0.52 共
聚物，具有略呈锥形的中空圆筒立体环状结构，具 聚物侧链中含有芘基，表现出芘的特征荧光。在
有疏水的空腔和亲水的外缘，能够和一些尺寸合适 370~430 nm 范围内是单个芘基团的荧光，而在
的客体分子形成包结络合物 [34] 。在 PNIPAM 均聚 430~500 nm 范围是芘基的激基缔合物的荧光。由于
物水溶液中，CD 作用类似于盐、乙醇和糖类等的 共聚物在水中分子链呈无规线团状且表现出一定的
作用 [35-36] ，CD 破坏了聚合物链周围的水化层，引 疏水缔合作用，同时出现了单个芘基的激基缔合物的
起 LCST 降低；而在 PNP 共聚物水溶液中，除了 荧光；而在乙醇中，共聚物溶解性良好，分子链伸展，
CD 破坏共聚物水化层导致 LCST 降低外，还存在 不存在芘基的激基缔合物，只有单个芘基的荧光。
CD 和侧链芘基形成包结络合物引起侧链亲水性增
加，LCST 上升。α-CD 的水溶性相当好，其分子空
腔的大口端可以和共聚物侧链芘基识别结合，相当
于在芘基外围包裹了一层来自于 α-CD 的亲水羟基，
大大提高了聚合物的亲水性，抵消了破坏水化层引
起的 LCST 的降低，使得 PNP 共聚物的 LCST 略微
升高；β-CD 的空腔体积比 α-CD 大，芘基能够钻入
空腔中，可能会形成假轮烷，芘基可能会从 β-CD
的另一头部分露出来，其提高聚合物亲水性的效果
不如 α-CD，没有完全抵消破坏水化层引起的 LCST

的降低，最终使得 PNP 共聚物的 LCST 略微降低； 图 5 PNP-0.52 共聚物在水和乙醇中的荧光谱图
而 γ-CD 由于空腔体积大，不能和芘基形成稳定的包 Fig. 5 Fluorescence spectra of PNP-0.52 copolymer in
water and ethanol
结络合物，主要起到类似盐等添加剂的作用，所以，
其对 PNP 共聚物 LCST 的降低要明显些。 其次，研究了质量分数为 0.5%的 PNP-0.52 共
聚物水溶液在 β-CD 存在下的变温荧光，见图 6。

图 4 PNP 共聚物水溶液透过率随温度变化曲线（a）及
LCST 与共聚物中 PyBEMA 单元含量关系图（b）
Fig. 4 Transmittance of PNP copolymer aqueous solutions
related to temperature (a) and LCST related to
PyBEMA content in the copolymer (b) a—未加 β-CD；b—加入等物质的量 β-CD
图 6 PNP-0.52 共聚物水溶液的变温荧光光谱图
2.3 共聚物水溶液的温敏荧光性能 Fig. 6 Fluorescence spectra related to temperature for PNP-
首先，比较了 PNP-0.52 共聚物在水和乙醇中的 0.52 copolymer aqueous solution