Well-defined poly(N-isopropylacrylamide) with a bifunctional end-group: synthesis, characterization, and thermoresponsive properties

Abstract

(2013) Well-defined poly(N-isopropylacrylamide) with a bifunctional end-group: synthesis, characterization, and thermoresponsive properties, Designed Monomers and Polymers, 16:5, 465-474, DOI: 10.1080/15685551.2012 In this study, well-defined poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) with a bisalkyne end-group was synthesized by reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization using 2-(2-(ethylthiocarbonothioylthio)-2-methylpropanoyl-oxy)ethyl 3,5-bis(prop-2-ynyloxy) benzoate (EMEB) as the chain transfer agent. The molecular weight and polydispersity index of polymer was determined by gel permeation chromatography (GPC). The linear increase in molecular weight with conversion, unimodal, and almost symmetrical peak in GPC trace together with low polydispersity indicated the controlled polymerization process of NIPAM mediated by EMEB. Subsequently, the Cu(I)-catalyzed [3 + 2] Huisgen cycloaddition between the end-group of polymer and azide derivatives was carried out to produce PNIPAM, in which the bisfunctional end-group was modified with phenyl, octyl, amido, and hydroxyl groups. After completing the click reaction, the structure of the polymer was characterized carefully by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), 1 H NMR, and Matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS), indicating the complete consumption of alkyne end-groups. In addition, almost no change in molecular weight as well as the polydispersity was observed by comparison with the GPC traces of polymers before and after click reaction. The cloud point temperatures (T cp s) of the resulting PNIPAM derivatives in aqueous solution were investigated in detail by dynamic light scattering. The results showed that the values of T cp were ranged from 22 to 38°C, which depended largely on end-groups as well as the polymer molecular weights.

Recent advances in polymeric drug delivery systems

“…They have established 32 C as the LCST of thermos-sensitive poly(N-isopropyl arylamide). The thermodynamic property of the system has evaluated from the phase diagram and the heat absorbed during phase separation by entropy effect [41]. The process of free radical polymerization for a single type of monomer, in this case of N-isopropyl-acrylamide, find to form the polymer known as a homo-polymerization.…”

Poly(N-isopropylacrylamide) Hydrogels Crosslinked by Small-Molecular Crosslinkers Through Click Chemistry

“…It is well known that RAFT polymerization is an effective method to produce well-defined polymers with low molecular weight distribution, and it has been widely used in NIPA polymerization [25][26][27][28]. Herein, GMA was incorporated to copolymerize with NIPA so as to further introduce azido groups to PNIPA chains.…”

Poly(N‐isopropylacrylamid)‐Phasendiagramme: 50 Jahre Forschung

“…Liu et al [42] untersuchten das Verhalten von PNIPAM-Ketten, die durch RAFT-Polymerisation in Gegenwart eines Kettentransfermittels mit -S-(C = S)-S-CH 2 CH 3 und Dipropargyloxylbenzoat-Funktionalitäten erzeugt wurden, die eine weitere Modifikation ermçglichten. In allen Fällen wurden Endgruppen-Effekte bei Polymeren mit einem niedrigen MW festgestellt, die mit zunehmendem MW schwächer wurden, und praktisch verschwanden für MW > 50 kDa.…”

“…Die PNIPAM-Polymere wurden durch End-Modifizierung von N-Isopropylacrylamid (NIPAM) durch RAFT-Polymerisation erhalten, wobei das verwendete symmetrische Kettentransfermittel ein -C-(CH 3 ) 2 C(=O)OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OC(=O)C(CH 3 ) 2 -Segment enthielt. Diese kurze Kette befand sich für alle Proben in der Mitte des Polymerrückgrats.A ufgrund von Tr übungs-und DSC-Messungen ergaben sich bei w = 510 À4 für die MW-Abhängigkeit der T dem die folgenden Tr ends:Für Ketten mit den Endgruppen -CH 2 (CH 2 ) 4 CH 3 und -SC(=S)SCH 2 CH-(CH 3 ) 2 stieg T dem mit zunehmendem MW,f ür CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 war T dem unabhängig vom MW,u nd für CH 2 CH 2 OH, CH 2 CH 2 Cl und CH 2 -C CH fiel sie mit zunehmendem MW.D ie Differenzen wurden kleiner mit zunehmendem MW und schließlich vernachlässigbar für MW = 45 kDa.Liu et al[42] untersuchten das Verhalten von PNIPAM-Ketten, die durch RAFT-Polymerisation in Gegenwart eines Kettentransfermittels mit -S-(C = S)-S-CH 2 CH 3 und Dipropargyloxylbenzoat-Funktionalitäten erzeugt wurden, die eine weitere Modifikation ermçglichten. In allen Fällen wurden Endgruppen-Effekte bei Polymeren mit einem niedrigen MW festgestellt, die mit zunehmendem MW schwächer wurden, und praktisch verschwanden für MW > 50 kDa.…”