具液晶相結構側鏈之偶氮苯(azobenzene)高分子具順式與反式異構特性,可顯示分子在大小、型態與極性上之應用特性。反式異構具硬桿結構,順式異構則因彎曲構型而失去液晶特性。親水性含偶氮苯雙嵌段共聚高分子在水中會形成微胞或水膠,可應用於藥物傳遞系統。透過原子轉移自由基聚合(ATRP)製備含偶氮苯雙嵌段共聚壓克力高分子,具有球狀微胞自組裝性、光敏感性、溫感性與酸鹼應答特性。
偶氮苯壓克力單體6-[4-(4-buthoxyphenylazo)phenoxy]hexylacrylate (BPHA)、6-[4-phenylazo]phenoxy]hexylmethacrylate (PPHM)、6-[4-(4-buthoxyphenylazo)phenoxy]hexylmethacrylate (BPHM)與6-[4-(4-cyanoxyphenylazo)phenoxy]hexylmethacrylate (CPHM)在ethyl 2-bromoisobutyrate(EBrIB)/CuCl/hexamethyltriethylenetetramine原子轉移自由基聚合系統下聚合成單嵌段均聚高分子,分子量成長呈線性增加,且其分佈為1.12~1.16,轉換率在18~50%,其中以單體PPHM最佳。
透過均聚高分子p(DMAEMA) [poly(2-(dimethylamino)ethyl methacrylate]鏈段為巨起始基(劑),由低分子量p(DMAEMA)-Cl與含偶氮苯壓克力單體共聚合成雙嵌段共聚高分子,最終分子量為10,800~30,300,polyindex均<1.20。其中p(DMAEMA)嵌段分子數目為25~172,因長鏈折疊與立體障礙使反應率不佳,而p(azobenzene)嵌段數目則為6~19,轉換率在15~30%。
高疏水性偶氮苯嵌段於水中形成微胞核心,經5分鐘紫外光照射後,波長346 nm (π-π*)之吸收強度降低至最低值,因反式構形(366與405 nm吸收)為熱力學之安定狀態,將之儲存於暗箱中會隨時間累積而恢復。0.7 wt%之雙嵌段共聚高分子p(DMAEMA)172-b-(PPHM)9水溶液在波長600 nm之T %顯示熱敏感性,而存在低溫臨界溶液溫度(Lower Critical Solution Temperature;LCST)現象於40℃,經照光後提高至44℃,乃由於順式構形較親水,雙嵌段共聚物的LCST隨光照幅射而提高,但構形差異對臨界微胞之張力影響不大。
p(DMAEMA)172-b-(BPHA)6因核中心聚集力較小其動態微胞粒徑Rh為78 nm,p(DMAEMA)172-b-(BPHM)7之Rh為31 nm,p(DMAEMA)172-b-(CPHM)7之Rh為26 nm,p(DMAEMA)172-b-(PPHM)7則為32 nm;p(DMAEMA)172-b-(BPHA)6之靜態微胞粒徑分析顯示其Rg為 78 nm,Mw = 6.1x 106,Rg/Rh = 0.92,為鬆散聚集(緻密聚集Rg/Rh = 0.77),TEM顯示其為~50 nm均一平滑球狀體。